JP6718450B2 - Chimeric antigen receptor and method of using the same - Google Patents
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Description
ほとんどのT細胞は、αβT細胞受容体(TCRs)を発現し、そして他の細胞上の主要組織適合遺伝子複合体(MHC)によって提示されたペプチド(エピトープ)の形で抗原を認識する。細胞傷害性Tリンパ球の該TCRsは、体内のほとんどすべての細胞の表面上のMHCクラスI分子によって提示されるエピトープを認識する。ヘルパーT細胞の該TCRsは、マクロファージ、樹状細胞及びB細胞を含む抗原提示免疫細胞の表面上のMHCクラスII分子によって提示されるエピトープを認識する。T細胞によるエピトープの効率的な認識は、さらにT細胞表面の糖タンパク質が関与する:つまりMHCクラスI及びクラスII分子それぞれに結合する、細胞傷害性Tリンパ球上のCD8(CD8+T細胞)、及びヘルパーT細胞上のCD4(CD4+T細胞)である。TCRのエピトープへの結合は、Tリンパ球の核へシグナルを送り、T細胞応答を誘導することができる。 Most T cells express the αβ T cell receptors (TCRs) and recognize antigens in the form of peptides (epitopes) presented by the major histocompatibility complex (MHC) on other cells. The TCRs of cytotoxic T lymphocytes recognize epitopes presented by MHC class I molecules on the surface of almost every cell in the body. The TCRs of helper T cells recognize epitopes presented by MHC class II molecules on the surface of antigen presenting immune cells including macrophages, dendritic cells and B cells. Efficient recognition of epitopes by T cells also involves T cell surface glycoproteins: CD8 on cytotoxic T lymphocytes (CD8 + T cells) that bind to MHC class I and class II molecules, respectively. , And CD4 on helper T cells (CD4 + T cells). Binding of TCR to an epitope can signal the nucleus of T lymphocytes and induce a T cell response.
T細胞の抗原特異性の明瞭かつ効率的な同定は、効率的な免疫療法及び診断ツールの開発のための大きな可能性を担っている。特に:
− 採用されるT細胞治療の安全性を評価するのに役立つかもしれないし、
− 自己免疫疾患、癌の治療において及び新しいワクチンの開発において、新しいアプローチを可能にするかもしれない。
The clear and efficient identification of T cell antigen specificity holds great potential for the development of efficient immunotherapy and diagnostic tools. Especially:
-May be useful in assessing the safety of the T cell therapy employed;
-It may enable new approaches in the treatment of autoimmune diseases, cancer and in the development of new vaccines.
しかし、TCRsはMHC−ペプチド複合体に低親和性で結合し、これはファージディスプレイ及び酵母ディスプレイの方法を非効率的にする。位置走査コンビナトリアルペプチドライブラリーのような代わりの方法はTCRの交差反応性の利点を利用し、そしてペプチドプールを使用して、T細胞活性化をもたらすモチーフを定義する。類似の親和性制約は別として、これらの取り扱いにくい方法は擬陽性の結果を高確率で被る。ランダムペプチド配列を調べるため、同定したペプチドのモチーフは明瞭でないか、または天然タンパク質と明確な相同性を有さない。 However, TCRs bind the MHC-peptide complex with low affinity, which renders the methods of phage and yeast display inefficient. Alternative methods, such as position-scanning combinatorial peptide libraries, take advantage of the cross-reactivity of TCRs and use peptide pools to define motifs that result in T cell activation. Apart from similar affinity constraints, these cumbersome methods suffer a high probability of false positive results. Due to the examination of random peptide sequences, the identified peptide motifs are not clear or have no clear homology with the native protein.
本発明の根底にある課題は、インビトロ及びインビボにおける使用のためのCD4+及びCD8+T細胞の抗原性ペプチド特異性の直接的でかつ感受性の、偏りのない同定のための方法を提供することである。該課題は独立請求項の主題によって解決される。 The problem underlying the present invention is to provide a method for the direct and sensitive, unbiased identification of antigenic peptide specificity of CD4 + and CD8 + T cells for use in vitro and in vivo. Is. This problem is solved by the subject matter of the independent claims.
用語及び定義
アミノ酸配列はアミノ末端からカルボン酸末端へ向かって与えられる。配列位置についての大文字記載は1文字コードのL−アミノ酸を指す(ストライヤー, Biochemistry,第3版p.21)。アミノ酸配列位置について小文字の記載は対応するD−または(2R)−アミノ酸を指す。
Terms and Definitions Amino acid sequences are given from the amino terminus to the carboxylic acid terminus. Capital letters for sequence positions refer to L-amino acids in the one-letter code (Stryer, Biochemistry, 3rd edition p.21). Lower case letters for amino acid sequence positions refer to the corresponding D- or (2R)-amino acids.
本発明の文脈において、同一性または配列同一性という用語は、遺伝子学及び生物情報学の分野において公知のその意味で使用される;それらは、位置ごとの配列比較結果を表す単一の定量的パラメーターを指す。配列比較の方法は当該分野で公知である;公開されているBLASTアルゴリズムが一例である。 In the context of the present invention, the term identity or sequence identity is used in its sense known in the field of genetics and bioinformatics; they are single quantitative representations of position-by-position sequence comparison results. Refers to a parameter. Methods of sequence comparison are known in the art; the published BLAST algorithm is an example.
アミノ酸配列の比較について、そのような例の1つは、以下のようなデフォルト設定を使用するBLASTPアルゴリズムである:期待閾値:10;ワードサイズ:3;クエリ範囲内の最大一致:0;マトリックス:BLOSUM62;ギャップコスト:存在11,拡張1;構成調整:条件付き構成スコアマトリックス調整。更なる詳細がない場合は、これらの設定は以下に示すアミノ酸同一性値の決定について使用される。 For amino acid sequence comparisons, one such example is the BLASTP algorithm using default settings such as: Expected threshold: 10; Word size: 3; Maximum match within query range: 0; Matrix: BLOSUM62; Gap cost: Existence 11, Expansion 1; Configuration adjustment: Conditional configuration score matrix adjustment. In the absence of further details, these settings are used for the determination of amino acid identity values shown below.
核酸配列の比較について、そのような例の1つは、以下のようなデフォルト設定を使用するBLASTNアルゴリズムである:期待閾値:10;ワードサイズ;28;クエリの範囲内の最大一致:0;マッチ/ミスマッチスコア:1.−2;ギャップコスト:リニア。さらなる詳細がない場合、これらの設定は、以下に示す核酸配列同一性値の決定に使用される。 For comparison of nucleic acid sequences, one such example is the BLASTN algorithm using default settings such as: Expected threshold: 10; word size; 28; maximum match within query: 0; match / Mismatch score: 1. -2; Gap cost: linear. In the absence of further details, these settings are used in the determination of nucleic acid sequence identity values shown below.
本明細書の文脈において、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)という用語は、細胞生物学及び生化学の分野において公知のその意味で使用される;それは、T細胞受容体による認識について適した方法で、タンパク質の断片であるペプチドを提示する細胞表面分子を指す。免疫システムによって認識されるペプチドは本明細書の文脈においては、エピトープまたは抗原ペプチドまたはオリゴペプチドと呼ばれる。 In the context of the present specification, the term major histocompatibility complex (MHC) is used in its sense known in the field of cell biology and biochemistry; it is a suitable method for recognition by the T cell receptor. And refers to a cell surface molecule that presents a peptide that is a fragment of a protein. Peptides recognized by the immune system are referred to in the present context as epitopes or antigenic peptides or oligopeptides.
MHC分子には、2つの主要なクラスがある:クラスI及びクラスII。 There are two major classes of MHC molecules: class I and class II.
MHCクラスIは、α1、α2、α3の3つの部位を含むα鎖として存在する。該α3部位は非MHC分子β2ミクログロブリンと相互作用する。表示または提示されるペプチドは、α1/α2ヘテロ二量体の中央部分にあるペプチド結合溝によって保持される。該α3サブユニットは、該MHCクラスI分子を細胞膜へ固定する膜貫通部位を含む。 MHC class I exists as an α chain containing three sites of α1, α2, and α3. The α3 site interacts with the non-MHC molecule β2 microglobulin. The displayed or presented peptides are retained by the peptide binding groove in the central part of the α1/α2 heterodimer. The α3 subunit contains a transmembrane site that anchors the MHC class I molecule to the cell membrane.
MHCクラスIIは、α及びβの2つの鎖で形成され、それぞれα1及びα2並びにβ1及びβ2の2つの部位を有する。該ペプチド結合溝(ペプチドエピトープを提示または表示するMHCクラスII分子によって形成される構造要素)は、α1及びβ1のヘテロ二量体によって形成される。該α2及びβ2サブユニットはMHCクラスII分子を細胞膜へ固定する膜貫通部位を含む。 MHC class II is formed of two chains, α and β, and has two sites, α1 and α2 and β1 and β2, respectively. The peptide-binding groove, the structural element formed by MHC class II molecules that presents or displays peptide epitopes, is formed by α1 and β1 heterodimers. The α2 and β2 subunits contain a transmembrane site that anchors MHC class II molecules to cell membranes.
MHCクラスI及びクラスII分子はそれらの未成熟型において、新しい合成タンパク質の大部分のようなシグナルペプチドを含み、それは分泌経路へ向かうようになっている。該MHCシグナルペプチド配列はMHC mRNA分子上のMHCα1部位の上流(5’)に位置する。シグナルペプチドを切断後、該MHC分子は成熟MHC分子と呼ばれる。 In their immature form, MHC class I and class II molecules contain a signal peptide, such as the majority of new synthetic proteins, which directs them to the secretory pathway. The MHC signal peptide sequence is located upstream (5') of the MHCα1 site on the MHC mRNA molecule. After cleaving the signal peptide, the MHC molecule is called the mature MHC molecule.
本明細書の文脈において、β2ミクログロブリン部位という用語は、細胞生物学及び生化学の分野において公知のその意味で使用される;それは、MHCクラスIヘテロ二量体分子の一部である非MHC分子を指す。言い換えれば、それはMHCクラスIヘテロ二量体のβ鎖を構成する。 In the context of the present specification, the term β2 microglobulin site is used in its sense known in the field of cell biology and biochemistry; it is a non-MHC which is part of an MHC class I heterodimer molecule. Refers to a molecule. In other words, it constitutes the β chain of MHC class I heterodimers.
本明細書の文脈において、T細胞受容体(TCR)という用語は、細胞生物学及び生化学の分野において公知のその意味で使用される;これは主要組織適合遺伝子複合体分子に結合する抗原を認識することができるT細胞の表面上に見出される分子を指す。TCRは高可変のα及びβ鎖で構成されるジスルフィド架橋膜固定のヘテロ二量体である。それぞれの鎖は、可変(V)領域及び定常(C)領域の2つの細胞外部位を含む。該可変領域はペプチド−MHC複合体へ結合する;該定常領域は、細胞膜の近位にあり、ヒンジ領域、膜貫通領域及び短い細胞質尾部が続く。 In the context of the present specification, the term T cell receptor (TCR) is used in its sense known in the field of cell biology and biochemistry; it refers to an antigen that binds to a major histocompatibility complex molecule. Refers to a molecule found on the surface of T cells that can be recognized. TCRs are disulfide-bridged membrane-anchored heterodimers composed of highly variable α and β chains. Each chain contains two extracellular positions, a variable (V) region and a constant (C) region. The variable region binds to the peptide-MHC complex; the constant region is proximal to the cell membrane, followed by a hinge region, a transmembrane region and a short cytoplasmic tail.
本明細書の文脈において、T細胞受容体複合体という用語は、細胞生物学及び生化学の分野において公知のその意味で使用される;該用語は、CD3ε/δ及びCD3γ/εの2つのヘテロ二量体シグナル分子、並びにCD247ζ/ζ(TCRζ鎖またはゼータ鎖として知られる)のホモ二量体と、ヘテロ二量体TCRα/βとの八量体複合体を指す。各サブユニットの膜貫通部位中のイオン化可能な残基は、複合体を共に保持する相互作用の極性ネットワークを形成する。TCRα/βの細胞質尾部は非常に短いため、シグナル伝達に関与せず、これらのシグナル伝達分子は、誘導されたTCRから細胞へのシグナル伝達において、不可欠である。細胞質膜下流の最も一般的な分子活性化または分子制御についての機構は、プロテインキナーゼによるリン酸化/脱リン酸化を介する。CD3及びCD247ζの細胞内部分は、チロシンキナーゼのSrcファミリーによる標的となる免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)を含む。 In the context of the present specification, the term T cell receptor complex is used in its sense known in the field of cell biology and biochemistry; the term refers to two heterologous CD3ε/δ and CD3γ/ε. It refers to the dimeric signal molecule, as well as the octameric complex of the CD247ζ/ζ (known as the TCRζ chain or zeta chain) homodimer and the heterodimer TCRα/β. The ionizable residues in the transmembrane site of each subunit form a polar network of interactions that holds the complex together. The cytoplasmic tail of TCRα/β is so short that it is not involved in signal transduction and these signaling molecules are essential in the signal transduction of induced TCRs into cells. The most common mechanism for molecular activation or regulation downstream of the cytoplasmic membrane is through phosphorylation/dephosphorylation by protein kinases. The intracellular portion of CD3 and CD247ζ contains an immunoreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM) targeted by the Src family of tyrosine kinases.
本明細書の文脈において、機能的に連結されるという用語は、2つの異なる機能の活性状態の関連を指す。例えば、受容体ポリペプチド(機能1)はレポーター遺伝子及びそのプロモーター(機能2)へ機能的に連結されてもよい;それから、該受容体が活性状態を変化する(例えば活性化する)場合、該レポーター遺伝子のプロモーターもその活性状態を変化させ(例えば活性化)、レポーター遺伝子を転写する。そのような非限定的な例の1つとしては、当該分野で公知の活性化T細胞の核因子(NFAT)シグナル経路がある。T細胞においての天然TCRの活性化(機能1)は、NFAT標的遺伝子(機能2)の発現をもたらすNFAT転写因子の核移行を開始するプロテインキナーゼ及びホスファターゼの活性化をもたらす。言い換えれば、TCRは、NFAT標的遺伝子の発現に機能的に連結されている。 In the context of the present specification, the term operably linked refers to the association of the active states of two different functions. For example, the receptor polypeptide (function 1) may be operably linked to a reporter gene and its promoter (function 2); and, if the receptor changes (eg, activates) its activation state, The promoter of the reporter gene also changes its activation state (eg activation) and transcribes the reporter gene. One such non-limiting example is the activated T cell nuclear factor (NFAT) signaling pathway known in the art. Activation of native TCRs in T cells (function 1) results in activation of protein kinases and phosphatases that initiate nuclear translocation of NFAT transcription factors leading to expression of NFAT target genes (function 2). In other words, the TCR is operably linked to the expression of the NFAT target gene.
本明細書の文脈において、レポーター遺伝子の活性化という用語は、レポーター遺伝子の活性状態の変化を指す。そのような活性状態の変化の例のひとつとしては、レポーター遺伝子のプロモーターの活性化である。該活性化は、レポーター遺伝子の転写/翻訳の増加をもたらす。別の例では、レポータータンパク質の阻害剤の切断により、結果として活性レポータータンパク質の量を増加させる。 In the context of the present specification, the term activation of a reporter gene refers to a change in the active state of the reporter gene. One example of such a change in the activation state is activation of the promoter of the reporter gene. The activation results in increased transcription/translation of the reporter gene. In another example, cleavage of the reporter protein inhibitor results in an increase in the amount of active reporter protein.
本明細書の文脈において、トランスジェニックという用語は、細胞生物学の分野において公知のその意味で使用される;該用語は、外因性核酸配列が生体に導入され、この生体で内在的に所有していない新しい特性を示すことを指す。 In the context of the present specification, the term transgenic is used in its sense known in the field of cell biology; the term is endogenously possessed by an exogenous nucleic acid sequence introduced into it. Not referring to exhibiting new characteristics.
本明細書の文脈において、抗原受容体という用語は、細胞生物学及び免疫学の分野において公知のその意味で使用される;該用語は抗原またはエピトープに結合できる表面受容体を指す。抗原受容体の例では、B細胞受容体及びT細胞受容体である。 In the context of the present specification, the term antigen receptor is used in its sense known in the field of cell biology and immunology; the term refers to a surface receptor capable of binding an antigen or an epitope. Examples of antigen receptors are B cell receptors and T cell receptors.
本明細書の文脈において、キメラ抗原受容体という用語は、抗原受容体の部分を有する人工的に設計された受容体を指す。非限定的な例としては、MHC部位及び/または抗原ペプチド配列へ融合させた、T細胞受容体またはB細胞受容体由来の部位を含むハイブリッド受容体がある。 In the context of the present specification, the term chimeric antigen receptor refers to an artificially designed receptor that has a portion of the antigen receptor. A non-limiting example is a hybrid receptor comprising a T cell receptor or a B cell receptor-derived site fused to an MHC site and/or an antigenic peptide sequence.
本明細書の文脈において、オリゴペプチド又はオリゴペプチド配列という用語は、もっぱらT細胞活性オリゴペプチドを指し、該T細胞活性オリゴペプチドは、細胞上のMHC分子に関して提示されるとき、同種T細胞受容体によって認識される場合、T細胞応答を誘発し得る。本発明の(より長い)ポリペプチド中に含まれるオリゴペプチド配列について言及する場合、当業者は、MHC分子上に提示された時にTCRによって認識することができるオリゴペプチド配列を指すことは理解するであろう。該オリゴペプチド配列は、該MHC提示T細胞活性ペプチドに加えて、MHC分子にT細胞活性ペプチドを適合させ得る様々なアミノ酸リンカーも含む。リンカーの長さ及び配列の例を以下に示す。 In the context of the present specification, the term oligopeptide or oligopeptide sequence refers exclusively to a T cell active oligopeptide, which when presented with respect to an MHC molecule on a cell is a cognate T cell receptor. Can be elicited by a T cell response. When referring to the oligopeptide sequences comprised in the (longer) polypeptides of the invention, those skilled in the art will understand that they refer to oligopeptide sequences that can be recognized by the TCR when presented on an MHC molecule. Ah In addition to the MHC presenting T cell active peptide, the oligopeptide sequence also contains various amino acid linkers that allow the THC active peptide to be adapted to the MHC molecule. Examples of linker lengths and sequences are shown below.
本発明の第1の側面において、TCRが認識するペプチド配列の同定のための方法を提供し、その方法は、以下の工程を含む:
i.複数の哺乳類細胞を提供することであり、ここで、
− 該複数の哺乳類細胞の各々は、ライブラリーのメンバーを発現し、
− 該ライブラリーの各メンバーは、トランスジェニック抗原受容体分子をコードし、
− 該トランスジェニック抗原受容体分子は、
・MHC1またはMHC2の細胞外部位、
・該細胞外部位配列のポリペプチド配列中(配列中という用語は、該オリゴペプチドが細胞外部位配列のN及びC境界の間のいずれかに、またはその各末端のいずれかに含まれ得ることを意味する。)に含まれるオリゴペプチド、ここで該オリゴペプチドは該ライブラリーの各メンバーについて異なり、及びここで、該オリゴペプチドはT細胞受容体による認識に適した方法で提示され、
・T細胞受容体(TCR)の膜貫通部位、及び
・TCRの細胞内部位、
を含み、
− 前記トランスジェニック抗原受容体分子はレポータータンパク質に機能的に連結しており、これにより同種T細胞受容体の該トランスジェニック抗原受容体への結合がレポーター遺伝子の活性化をもたらす。
ii.複数の哺乳類細胞を、Tリンパ球の表面に発現するT細胞受容体を介して該トランスジェニック抗原受容体中に含まれるオリゴペプチド配列へ結合可能なTリンパ球の調製物と、接触させること。
iii.検出可能なレポータータンパク質のレベルにしたがって、前記複数の哺乳類細胞から検出可能なレポータータンパク質を有する細胞を分離し、活性化細胞を得ること。
iv.該活性化細胞から発現したライブラリーメンバーをコードするDNAを単離すること。
v.該活性化細胞中で発現したトランスジェニック抗原受容体中に含まれるオリゴペプチド配列の配列を決定すること。該オリゴペプチドの決定された配列は該TCRの認識可能なペプチド配列である。
In a first aspect of the invention there is provided a method for the identification of a peptide sequence recognized by a TCR, the method comprising the steps of:
i. Is to provide multiple mammalian cells, where
Each of the plurality of mammalian cells expressing a member of the library,
Each member of the library encodes a transgenic antigen receptor molecule,
-The transgenic antigen receptor molecule is
-The extracellular position of MHC1 or MHC2,
• In the polypeptide sequence of the extracellular sequence (the term in sequence means that the oligopeptide may be included either between the N and C boundaries of the extracellular sequence or at each of its ends). ,) wherein the oligopeptide is different for each member of the library, and wherein the oligopeptide is presented in a manner suitable for recognition by the T cell receptor,
・Transmembrane site of T cell receptor (TCR), and ・Intracellular site of TCR,
Including
-The transgenic antigen receptor molecule is operably linked to a reporter protein, whereby binding of an allogeneic T cell receptor to the transgenic antigen receptor results in activation of the reporter gene.
ii. Contacting a plurality of mammalian cells with a preparation of T lymphocytes capable of binding via a T cell receptor expressed on the surface of T lymphocytes to an oligopeptide sequence contained in the transgenic antigen receptor.
iii. Separating cells having a detectable reporter protein from the plurality of mammalian cells according to the level of the detectable reporter protein to obtain activated cells.
iv. Isolating DNA encoding a library member expressed from the activated cells.
v. Sequencing the oligopeptide sequences contained in the transgenic antigen receptor expressed in the activated cells. The determined sequence of the oligopeptide is the recognizable peptide sequence of the TCR.
言い換えれば、本発明の方法は、オリゴペプチドの抗原としての可能性を評価すること、または正確に言えば、特定のオリゴペプチド配列の、同種T細胞応答を惹起するMHC提示エピトープへとなり得る可能性を評価すること、を可能にする。この評価を達成するために、潜在的に抗原性オリゴペプチドを含むトランスジェニック抗原受容体のライブラリーが必要とされる。ライブラリーのメンバーは複数の細胞の各哺乳類細胞で発現し、ここでオリゴペプチド配列はライブラリーの各メンバーについて異なることができる。オリゴペプチドはT細胞受容体による認識に適した方法でトランスジェニック抗原受容体によって提示される。提供されたTリンパ球によるそれらのT細胞受容体を介した抗原オリゴペプチドの結合は、トランスジェニック抗原受容体へ機能的に連結するレポータータンパク質を活性化する。該哺乳類細胞は検出可能なレポーターのレベルに従って分離される。分離した哺乳類細胞からDNAを単離し、そして含まれるオリゴペプチドDNAの配列を決定する。この方法によって回収されるすべてのオリゴペプチドはT細胞受容体によって認識される。 In other words, the method of the invention may assess the potential of an oligopeptide as an antigen, or, more precisely, the potential of a particular oligopeptide sequence to become an MHC-presenting epitope that elicits an allogeneic T cell response. Allows you to evaluate. To achieve this evaluation, a library of transgenic antigen receptors containing potentially antigenic oligopeptides is required. The members of the library are expressed in each mammalian cell of the plurality of cells, where the oligopeptide sequences can be different for each member of the library. The oligopeptide is presented by the transgenic antigen receptor in a manner suitable for recognition by the T cell receptor. Binding of antigen oligopeptides by the provided T lymphocytes through their T cell receptor activates a reporter protein that is operably linked to the transgenic antigen receptor. The mammalian cells are separated according to the level of detectable reporter. DNA is isolated from the separated mammalian cells and the oligopeptide DNA contained is sequenced. All oligopeptides recovered by this method are recognized by the T cell receptor.
トランスジェニック抗原受容体は、T細胞受容体による認識に適した方法で提示されるオリゴペプチド、MHC1またはMHC2の細胞外部位、T細胞受容体の膜貫通部位及びT細胞受容体の細胞内部位を含む。該オリゴペプチド及び該異なる部位は共有結合して、単一のポリペプチド鎖(細胞外−膜貫通−細胞内)を形成する。一実施態様では、該トランスジェニック状態はさらに、細胞外部位と膜貫通部位との間に位置するT細胞受容体のヒンジ領域を含む。 The transgenic antigen receptor is an oligopeptide presented by a method suitable for recognition by a T cell receptor, an extracellular site of MHC1 or MHC2, a transmembrane site of the T cell receptor and an intracellular site of the T cell receptor. Including. The oligopeptide and the different site are covalently linked to form a single polypeptide chain (extracellular-transmembrane-intracellular). In one embodiment, the transgenic condition further comprises the hinge region of the T cell receptor located between the extracellular position and the transmembrane site.
本明細書の文脈において、発現するまたは発現という用語は、細胞生物学及び分子生物学の分野におけるそれら意味で使用される;該用語はDNA配列及び由来するmRNAの転写及び翻訳を指す。 In the context of the present specification, the term expressing or expression is used in its sense in the field of cell biology and molecular biology; the term refers to the transcription and translation of DNA sequences and the mRNA from which they are derived.
一実施態様では、工程iii.に記載の検出可能なレポータータンパク質のレベルにしたがって、複数の哺乳類細胞からの検出可能なレポータータンパク質を有する細胞の分離は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9または10回実施される。この実施態様は、複雑性が高いライブラリーを使用する場合に特に有利である。 In one embodiment, step iii. Separation of cells having a detectable reporter protein from a plurality of mammalian cells according to the level of detectable reporter protein according to claim 1, at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or It is carried out 10 times. This embodiment is particularly advantageous when using high complexity libraries.
本発明の別の側面によれば、TCRが認識可能なオリゴペプチド配列の同定のための方法
が提供される。該方法は以下を含む:
i.哺乳類細胞を提供することであり、ここで、
− 該哺乳類細胞はトランスジェニック抗原受容体分子を発現し、
− 該トランスジェニック抗原受容体分子は、
・T細胞受容体による認識に適した方法で提示されるオリゴペプチドを含むMHC1またはMHC2の細胞外部位、
・T細胞受容体(TCR)の膜貫通部位、及び
・TCRの細胞内部位
を含み、
− 該トランスジェニック抗原受容体分子はレポータータンパク質と機能的に連結しており、それによってT細胞受容体のトランスジェニック抗原受容体への結合が前記レポーター遺伝子の活性化をもたらす。
ii.哺乳類細胞を、Tリンパ球の表面に発現しているT細胞受容体を介してトランスジェニック抗原受容体に含まれるオリゴペプチドへ結合可能なTリンパ球の調製物と、接触させること。T細胞受容体のトランスジェニック抗原受容体への結合は、レポーター遺伝子を活性化させ、活性化した哺乳類細胞が得られる。
iii.該活性化した哺乳類細胞から発現したライブラリーメンバーをコードするDNAを単離する。
iv.トランスジェニック抗原受容体中に含まれるオリゴペプチド配列の配列を決定する。
According to another aspect of the invention, there is provided a method for the identification of oligopeptide sequences recognizable by a TCR. The method includes:
i. To provide mammalian cells, where
-The mammalian cell expresses a transgenic antigen receptor molecule,
-The transgenic antigen receptor molecule is
An extracellular position of MHC1 or MHC2 containing an oligopeptide presented in a manner suitable for recognition by the T cell receptor,
-Including the transmembrane site of the T cell receptor (TCR), and-the intracellular site of the TCR,
-The transgenic antigen receptor molecule is operably linked to a reporter protein, whereby binding of the T cell receptor to the transgenic antigen receptor results in activation of said reporter gene.
ii. Contacting a mammalian cell with a preparation of T lymphocytes capable of binding to an oligopeptide contained in a transgenic antigen receptor via a T cell receptor expressed on the surface of T lymphocytes. Binding of the T cell receptor to the transgenic antigen receptor activates the reporter gene, resulting in activated mammalian cells.
iii. DNA encoding a library member expressed from the activated mammalian cell is isolated.
iv. The oligopeptide sequences contained in the transgenic antigen receptor are sequenced.
一実施態様では、該トランスジェニック抗原受容体はさらにヒンジ領域を含む。 In one embodiment, the transgenic antigen receptor further comprises a hinge region.
本発明の第1及び第2の側面に記載の一実施態様では、該トランスジェニック抗原受容体は当該分野で既に知られているトランスジェニック抗原受容体である。当該分野で公知の適切なトランスジェニック抗原受容体の例は、Jyothiら,Nat Biotechnol 20,1215−1220(2002);Geigerら,Blood 98(8)2364−2371(2001); US2008286312A1;Mekalaら,PNAS 102(33),11817−11822,(2005);.Moisiniら,J Immunol(2008),180:3601−3611;Scottら,J Autimm 35,390−397(2010)に記載されている。 In one embodiment according to the first and second aspects of the invention, the transgenic antigen receptor is a transgenic antigen receptor already known in the art. Examples of suitable transgenic antigen receptors known in the art are Jyothi et al., Nat Biotechnol 20, 1215-1220 (2002); Geiger et al., Blood 98(8) 2364-2371 (2001); US20082866312A1; Mekala et al. PNAS 102(33), 11817-11822, (2005);. Moisini et al., J Immunol (2008), 180:3601-3611; Scott et al., J Automm 35, 390-397 (2010).
本発明の上記側面のいずれかの一実施態様において、該トランスジェニック抗原受容体は、第1のポリペプチド及び第2のポリペプチドを含む、キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体であり、及び
a.該第1のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体I(MHCクラスI)α鎖の細胞外部位を含み、及び該第2のポリペプチドは、β2ミクログロブリン部位を含み、または
b.該第1のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)α鎖の細胞外部位を含み、及び該第2のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)β鎖の細胞外部位を含む。
In one embodiment of any of the above aspects of the invention the transgenic antigen receptor is a chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer comprising a first polypeptide and a second polypeptide, and a. The first polypeptide comprises an extracellular position of the major histocompatibility complex I (MHC class I) α chain, and the second polypeptide comprises a β2 microglobulin site, or b. The first polypeptide comprises the extracellular position of the major histocompatibility complex II (MHC class II) α chain, and the second polypeptide is the major histocompatibility complex II (MHC class II). Contains the extracellular portion of the β chain.
該第1の及び第2のポリペプチド鎖の少なくとも1つは、細胞外MHC分子部位へ共有結合するオリゴペプチドをさらに含み、ここで該オリゴペプチドはT細胞受容体によって認識される。 At least one of the first and second polypeptide chains further comprises an oligopeptide covalently linked to an extracellular MHC molecule site, wherein the oligopeptide is recognized by the T cell receptor.
一実施態様では、該オリゴペプチド配列は、4から16のアミノ酸、特に6、8、10、12または14アミノ酸の長さのリンカー配列をさらに含む。一実施態様では、該リンカーは、主にグリシンと、セリン、スレオニン及びアラニンのうちの1つとから構成される。一実施態様では、該リンカーはグリシン及びセリンのみを含む。 In one embodiment the oligopeptide sequence further comprises a linker sequence of 4 to 16 amino acids, in particular 6, 8, 10, 12 or 14 amino acids in length. In one embodiment, the linker is mainly composed of glycine and one of serine, threonine and alanine. In one embodiment, the linker comprises glycine and serine only.
該第1のポリペプチド及び第2のポリペプチドの1つは、T細胞受容体α鎖の細胞内部位又は細胞内尾部、膜貫通部位及びヒンジ領域をさらに含み、該第1のポリペプチド及び第2のポリペプチドの他方は、T細胞受容体β鎖の細胞内部位、膜貫通部位及びヒンジ領域を含む。 One of the first polypeptide and the second polypeptide further comprises an intracellular site or intracellular tail of the T cell receptor α chain, a transmembrane site and a hinge region, and the first polypeptide and the second polypeptide The other of the two polypeptides contains the intracellular portion of the T cell receptor β chain, the transmembrane region and the hinge region.
一実施態様では、該オリゴペプチド配列及びグリシン−セリンリンカーはMHCシグナル/リーダーペプチドの最後のアミノ酸とMHCα1部位またはβ1部位の最初のアミノ酸との間に挿入される。 In one embodiment, the oligopeptide sequence and the glycine-serine linker are inserted between the last amino acid of the MHC signal/leader peptide and the first amino acid of the MHC α1 or β1 site.
一実施態様では、該オリゴペプチド配列及びリンカー配列は、MHCα1部位配列またはβ1部位配列の1、2、3、4または5アミノ酸後に挿入される。該ペプチドのβ鎖(β1部位)への結合は、最も一般的に見出される方向でMHC分子に該ペプチドを挿入するだろう。該ペプチドのα鎖への結合は、逆向きに該ペプチドが挿入される。 In one embodiment, the oligopeptide sequence and the linker sequence are inserted 1, 2, 3, 4 or 5 amino acids after the MHC α1 site sequence or β1 site sequence. Binding of the peptide to the β chain (β1 site) will insert the peptide into the MHC molecule in the orientation most commonly found. The peptide is inserted into the α chain in the opposite direction.
一実施態様では、MHC分子の細胞外部分は、IMGT/HLA (http://www.ebi.ac.uk/ipd/imgt/hla/)のような専門データベースにおいて、当業者が利用可能な、ヒト主要組織適合遺伝子複合体ファミリーHLAから選択される。あるいは、HLA配列は、患者の血液または組織試料から抽出されたRNAに由来する。 In one embodiment, the extracellular portion of the MHC molecule is available to those skilled in the art in specialized databases such as IMGT/HLA (http://www.ebi.ac.uk/ipd/imgt/hla/), It is selected from the human major histocompatibility complex family HLA. Alternatively, the HLA sequence is derived from RNA extracted from a patient blood or tissue sample.
一実施態様では、該オリゴペプチドは、長さが8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30または40アミノ酸(AA)である。MHCクラスIペプチドの大半は8〜10アミノ酸長であるが、一方でMHCクラスIIは、結合の間隙が開いているため、より長いペプチドを提示することができるにもかかわらず、実際のエピトープは10〜12AAの範囲である。本明細書中に開示した方法においては、該ペプチドは20より長くてもよい(図3参照、本発明の方法で見出したLCMVペプチドは24AAを含む)。一実施態様では、より大きなオリゴペプチドが利用され、これにより、1つのペプチド上のより結合するレジスターのスクリーニングが可能になる。 In one embodiment, the oligopeptide is 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30 or 40 amino acids (AA) in length. .. The majority of MHC class I peptides are 8-10 amino acids in length, while MHC class II is able to present longer peptides due to the open binding gap, yet the actual epitope is It is in the range of 10 to 12 AA. In the method disclosed herein, the peptide may be longer than 20 (see Figure 3, LCMV peptides found in the method of the invention include 24AA). In one embodiment, larger oligopeptides are utilized, which allows for the screening of more binding registers on one peptide.
一実施態様では、第1及び/または第2のポリペプチド中のトランスジェニック抗原受容体の細胞内部分、膜貫通部分及びヒンジ領域は、同じTCR鎖に由来しない。言い換えれば、TCRα鎖のヒンジ領域または膜貫通部位は、TCRβ鎖の膜貫通部位または細胞内部位へ連結することができ、逆もまた同様である。 In one embodiment, the intracellular portion, the transmembrane portion and the hinge region of the transgenic antigen receptor in the first and/or second polypeptide are not derived from the same TCR chain. In other words, the hinge region or transmembrane site of the TCR α chain can be linked to the transmembrane site or intracellular site of the TCR β chain and vice versa.
一実施態様では、本発明の第2の側面に記載のキメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体は、配列番号007に対して少なくとも80%、85%、90%、92%、94%、95%、96%、97%、98%または99%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有する第1のポリペプチド及び配列番号008に対して少なくとも80%、85%、90%、92%、94%、95%、96%、97%、98%または99%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有する第2のポリペプチドを含む。 In one embodiment the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer according to the second aspect of the invention is at least 80%, 85%, 90%, 92%, 94%, 95% relative to SEQ ID NO:007. %, 96%, 97%, 98% or at least 80%, 85%, 90%, 92%, 94% with respect to the first polypeptide having an amino acid sequence having an identity of 99% and SEQ ID NO:008 , A second polypeptide having an amino acid sequence having 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or greater identity.
本発明の第3の側面によれば、第1のポリペプチド及び第2のポリペプチドを含むキメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体が提供される。該第1のポリペプチドは、1つまたは複数のジスルフィド結合によって該第2のポリペプチドに連結されており、及び
a.該第1のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体I(MHCクラスI)α鎖の細胞外部分を含み、及び該第2のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体I(MHCクラスI)関連β2ミクログロブリン部位を含み、または
b.該第1のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)α鎖の細胞外部位を含み、及び該第2のポリペプチドは主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)β鎖を含む。
According to a third aspect of the present invention there is provided a chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer comprising a first polypeptide and a second polypeptide. The first polypeptide is linked to the second polypeptide by one or more disulfide bonds, and a. The first polypeptide comprises the extracellular portion of the major histocompatibility complex I (MHC class I) α chain, and the second polypeptide is the major histocompatibility complex I (MHC class I). Contains a relevant β2 microglobulin site, or b. The first polypeptide comprises the extracellular position of the major histocompatibility complex II (MHC class II) α chain, and the second polypeptide is the major histocompatibility complex II (MHC class II) β. Including chains.
該第1のポリペプチド及び第2のポリペプチドの1つは、T細胞受容体(TCR)α鎖のヒンジ領域、膜貫通部位(及び細胞内部位または尾部)をさらに含み、該第1のポリペプチド及び第2のポリペプチドの他方は、T細胞受容体(TCR)β鎖のヒンジ領域、膜貫通部位(及び細胞内部位または尾部)を含む。 One of the first polypeptide and the second polypeptide further comprises a hinge region of a T cell receptor (TCR) α chain, a transmembrane site (and an intracellular site or tail), and the first polypeptide The other of the peptide and the second polypeptide comprises the hinge region of the T cell receptor (TCR) β chain, the transmembrane site (and intracellular site or tail).
言い換えれば、該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体は、その同種TCRによってポリペプチド(エピトープ)が認識及び結合されるように、MHC環境中にオリゴペプチド(エピトープ)を提示することができる。その同種TCRの結合は、該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体と関連するCD3及びCD247の細胞内部位の活性化をもたらし、それはNFATの活性化をもたらす。 In other words, the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer is capable of presenting an oligopeptide (epitope) in the MHC environment such that the polypeptide (epitope) is recognized and bound by its cognate TCR. Binding of the cognate TCR results in activation of the intracellular sites of CD3 and CD247 associated with the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer, which results in activation of NFAT.
一実施態様では、MHC分子の細胞外部位は、
i.(該第2のポリペプチドのβ2ミクログロブリンに加えて)該第1のポリペプチドのMHCクラスIα1及びα2及びα3部位、または
ii.該第1のポリペプチドのMHCクラスIIα1及びα2部位、並びに該第2のポリペプチドのMHCクラスIIβ1及びβ2部位、
を含む。
In one embodiment, the extracellular position of the MHC molecule is
i. MHC class I α1 and α2 and α3 sites of the first polypeptide (in addition to β2 microglobulin of the second polypeptide), or ii. MHC class II α1 and α2 sites of the first polypeptide, and MHC class II β1 and β2 sites of the second polypeptide,
including.
一実施態様では、該第1のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体I(MHCクラスI)α鎖の細胞外部位全体を実質的に含む。一実施態様では、第1のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体I(MHCクラスI)の細胞外部位である。 In one embodiment, the first polypeptide comprises substantially the entire extracellular position of the major histocompatibility complex I (MHC class I) α chain. In one embodiment, the first polypeptide is an extracellular position of major histocompatibility complex I (MHC class I).
一実施態様では、該第2のポリペプチドは、β2ミクログロブリンに関連する主要組織適合遺伝子複合体I(MHCクラスI)の細胞外部位全体を実質的に含む。一実施態様では、該第2のポリペプチドはβ2ミクログロブリンに関連する主要組織適合遺伝子複合体I(MHCクラスI)である。 In one embodiment, the second polypeptide comprises substantially the entire extracellular position of major histocompatibility complex I (MHC class I) associated with β2 microglobulin. In one embodiment, the second polypeptide is major histocompatibility complex I (MHC class I) associated with β2 microglobulin.
別の一実施態様では、該第1のポリペプチドは主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)α鎖の細胞外部位全体を実質的に含む。一実施態様では、該第1のポリペプチドは主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)α鎖の細胞外部位である。一実施態様では、該第2のポリペプチドは主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)β鎖全体を実質的に含む。一実施態様では、該第2のポリペプチドは主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)β鎖である。 In another embodiment, the first polypeptide comprises substantially the entire extracellular position of the major histocompatibility complex II (MHC class II) α chain. In one embodiment, the first polypeptide is the extracellular position of the major histocompatibility complex II (MHC class II) α chain. In one embodiment, the second polypeptide comprises substantially the entire major histocompatibility complex II (MHC class II) β chain. In one embodiment, the second polypeptide is the major histocompatibility complex II (MHC class II) β chain.
一実施態様では、該第1及び第2のポリペプチド鎖の少なくとも1つは、MHC細胞外部位へ共有結合する抗原ペプチドをさらに含み、ここで、前記オリゴペプチドはT細胞受容体によって認識されることができる。 In one embodiment, at least one of said first and second polypeptide chains further comprises an antigenic peptide covalently linked to an MHC extracellular site, wherein said oligopeptide is recognized by a T cell receptor. be able to.
一実施態様では、該抗原ペプチド配列及びグリシン−セリンリンカーは、該MHCシグナル/リーダーペプチドの最後のアミノ酸とMHCα1部位またはβ1部位の最初のアミノ酸との間に挿入される。 In one embodiment, the antigenic peptide sequence and the glycine-serine linker are inserted between the last amino acid of the MHC signal/leader peptide and the first amino acid of the MHC α1 or β1 site.
一実施態様では、抗原−ペプチド配列及びリンカー配列は該MHCα1部位配列またはβ1部位配列の1、2、3、4または5アミノ酸後に挿入される。 In one embodiment, the antigen-peptide sequence and the linker sequence are inserted 1, 2, 3, 4 or 5 amino acids after the MHC α1 site sequence or β1 site sequence.
一実施態様では、該MHC分子の細胞外部分は、IMGT/HLA(http://www.ebi.ac.uk/ipd/imgt/hla/)のような専門データベースで利用可能なヒト主要組織適合遺伝子複合体ファミリーHLAから選択される。あるいは、該HLA配列は患者の血液または組織試料から抽出されたRNAに由来する。 In one embodiment, the extracellular portion of the MHC molecule is human major histocompatibility available in specialized databases such as IMGT/HLA (http://www.ebi.ac.uk/ipd/imgt/hla/). It is selected from the gene complex family HLA. Alternatively, the HLA sequence is derived from RNA extracted from a patient blood or tissue sample.
一実施態様では、該オリゴペプチドは、長さが8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30または40アミノ酸である。MHCクラスIペプチドの大半は、8〜10アミノ酸長であるが一方で、MHCクラスIIは、結合の間隙が開いているため、より長いペプチドを提示することができるにもかかわらず、実際のエピトープは10〜12AA以内である。本明細書で開示された方法では、該ペプチドは20より長くてもよい(図3参照 本発明の方法で見出したLCMVペプチドは24AAを含む)。より大きなオリゴペプチドを有することは、1つのペプチド上のより多くの結合レジスターをスクリーニングできる点で有利である。 In one embodiment, the oligopeptide is 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30 or 40 amino acids in length. The majority of MHC class I peptides are 8-10 amino acids long, while MHC class II has the ability to present longer peptides due to the open gaps in binding, yet the actual epitope. Is within 10 to 12 AA. In the method disclosed herein, the peptide may be longer than 20 (see Figure 3 LCMV peptides found in the method of the invention include 24AA). Having a larger oligopeptide is advantageous in that it can screen more binding registers on a single peptide.
一実施態様では、該第1及び/または第2のペプチドにおける該キメラ抗原受容体ポリペプチドのヒンジ領域、膜貫通部位及び細胞外部分は同一のTCR鎖に由来しない。言い換えれば、TCRα鎖の該ヒンジ領域または、膜貫通部位は、TCRβ鎖の膜貫通部位または細胞内部位へ連結することができ、逆もまた同様である。 In one embodiment, the hinge region, transmembrane site and extracellular portion of the chimeric antigen receptor polypeptide in the first and/or second peptide are not derived from the same TCR chain. In other words, the hinge region of the TCR α chain or the transmembrane site can be linked to the transmembrane site or intracellular site of the TCR β chain, and vice versa.
本願発明の第4の側面によれば、本願第3の側面に記載の該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体をコードする核酸分子、特に哺乳類宿主細胞内で実施可能なプロモーター配列を有する核酸分子が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, a nucleic acid molecule encoding the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer according to the third aspect of the present invention, particularly a nucleic acid having a promoter sequence that can be carried out in a mammalian host cell. A molecule is provided.
本発明の第5の側面によれば、本発明の第4の側面に記載の核酸分子を含むまたは発現する細胞、特に哺乳類細胞が提供される。 According to a fifth aspect of the present invention there is provided a cell, in particular a mammalian cell comprising or expressing the nucleic acid molecule according to the fourth aspect of the present invention.
本発明の第6の側面によれば、細胞、特に哺乳類細胞、より特に哺乳類Tリンパ球が提供され、
i.本発明の第5の側面に記載の該キメラ抗原受容体ポリペプチド
ii.該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体へ機能的に連結したエフェクター機能、
を含む。
According to a sixth aspect of the invention there is provided a cell, in particular a mammalian cell, more particularly a mammalian T lymphocyte,
i. The chimeric antigen receptor polypeptide according to the fifth aspect of the invention ii. An effector function operably linked to the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer,
including.
一実施態様では、該エフェクター機能は以下のとおりである:
i.レポータータンパク質、及び/または
ii.該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体へ結合した細胞において、細胞死、特にアポトーシスを誘導する能力。
In one embodiment, the effector function is as follows:
i. A reporter protein, and/or ii. Ability to induce cell death, particularly apoptosis, in cells bound to the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer.
一実施態様では、該レポータータンパク質は以下から選択される:
i.蛍光タンパク質、
ii.ルシフェラーゼタンパク質、
iii.抗原耐性遺伝子、
iv.Creリコンビナーゼ、
v.CAS−9ヌクレアーゼ、または
vi.CAS−9キメラ転写抑制因子または転写活性化因子。
In one embodiment, the reporter protein is selected from:
i. Fluorescent protein,
ii. Luciferase protein,
iii. Antigen resistance gene,
iv. Cre recombinase,
v. CAS-9 nuclease, or vi. CAS-9 chimeric transcription repressor or transcriptional activator.
本発明の第7の側面によれば、抗原に対して反応性が低下しているTリンパ球の調製物を得るための方法が提供される。該方法は以下を含む:
i.患者から得られるTリンパ球の調製物を提供すること、
ii.本発明の第5または第6の側面に記載の哺乳類細胞とTリンパ球調製物とを接触させること、
ここで、該哺乳類細胞は、該エフェクター機能が、該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体へ結合した細胞において、細胞死、特にアポトーシスを誘導することができることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention there is provided a method for obtaining a preparation of T lymphocytes having a reduced reactivity with an antigen. The method includes:
i. Providing a preparation of T lymphocytes obtained from a patient,
ii. Contacting the mammalian cell according to the fifth or sixth aspect of the invention with a T lymphocyte preparation,
Here, the mammalian cell is characterized in that the effector function is capable of inducing cell death, particularly apoptosis, in a cell bound to the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer.
言い換えれば、哺乳類細胞の該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体内に提供されるオリゴペプチド配列に結合できる特異的なTリンパ球は、細胞死、特にアポトーシスを与えられる。 In other words, specific T lymphocytes capable of binding the oligopeptide sequences provided within the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer of mammalian cells are conferred cell death, in particular apoptosis.
本発明の第8の側面によれば、それを必要とする患者において使用するための、特定の抗原に対して活性を有するTリンパ球を減少させるための方法が提供される。該方法は以下の工程を含む:
i.本発明の第4の側面に記載の哺乳類細胞の調製物を提供すること、
ii.患者へ該哺乳類細胞を投与すること、
ここで、該哺乳類細胞は、該エフェクター機能が、該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体へ結合した細胞の細胞死、特にアポトーシスを誘導することができることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the invention, there is provided a method for reducing T lymphocytes active against a particular antigen for use in a patient in need thereof. The method comprises the following steps:
i. Providing a preparation of mammalian cells according to the fourth aspect of the invention,
ii. Administering the mammalian cells to a patient,
Here, the mammalian cell is characterized in that the effector function is capable of inducing cell death, in particular apoptosis, of a cell bound to the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer.
言い換えれば、該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体中に提示されたオリゴペプチド配列へ結合可能なTリンパ球を選択的に減少させる。これは、例えばそれを必要とする患者において自己反応性Tリンパ球の減少または除去のために使用することができる。 In other words, it selectively reduces T lymphocytes capable of binding to the oligopeptide sequences presented in the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer. It can be used, for example, for the reduction or elimination of autoreactive T lymphocytes in patients in need thereof.
一実施態様では、この方法は、アレルギーのような自己免疫疾患を治療するために使用される。一実施態様では、この方法は、移植後の臓器拒絶の予防及び治療のために使用される。 In one embodiment, this method is used to treat an autoimmune disease such as allergy. In one embodiment, this method is used for the prevention and treatment of organ rejection after transplantation.
本発明の第9の側面によれば、本発明の第4の側面に記載の哺乳類細胞は、これに限られないが1型糖尿病、多発性硬化症、リウマチ性関節炎、クローン病及び炎症性腸症候群を含む免疫機能不全、移植拒絶反応、または自己免疫疾患の治療または予防においての使用のために提供される。言い換えれば、該哺乳類細胞は、特定の疾病に関連する抗原に対して活性を有するTリンパ球の減少のために使用される。 According to a ninth aspect of the invention, the mammalian cells according to the fourth aspect of the invention include, but are not limited to, type 1 diabetes, multiple sclerosis, rheumatoid arthritis, Crohn's disease and inflammatory bowel. Provided for use in the treatment or prevention of immune dysfunction, including syndromes, transplant rejection, or autoimmune disease. In other words, the mammalian cells are used for the reduction of T lymphocytes that have activity against antigens associated with particular diseases.
本発明の第10の側面によれば、患者のオリゴペプチドへの免疫応答を検出するための方法が提供される。該方法は以下の工程を含む:
i.本発明の第4の側面に記載の哺乳類細胞を提供し、ここで前記細胞は、前記キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体ヘ機能的に連結したレポータータンパク質を含み、
ii.免疫応答に関連するTリンパ球を含む患者の血液サンプルをエクスビボで提供し、
iii.エフェクター機能を実施可能にする条件下で哺乳類細胞を血液サンプルと接触させ、及び、
iv.哺乳類細胞内のレポータータンパク質を検出する。
According to a tenth aspect of the invention, there is provided a method for detecting an immune response of a patient to an oligopeptide. The method comprises the following steps:
i. A mammalian cell according to the fourth aspect of the invention is provided, wherein the cell comprises a reporter protein operably linked to the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer,
ii. Providing an ex vivo patient blood sample containing T lymphocytes associated with an immune response,
iii. Contacting a mammalian cell with a blood sample under conditions that enable effector function, and
iv. Detects reporter protein in mammalian cells.
言い換えれば、該個体の血液中で、該使用されたオリゴペプチドに結合可能なTリンパ球が濃縮され、結果として強力なレポータータンパク質の発現が得られた場合、これは該オリゴペプチドに対する免疫応答を表す。 In other words, if the T lymphocytes capable of binding to the oligopeptide used were enriched in the blood of the individual, resulting in the expression of a strong reporter protein, this would result in an immune response to the oligopeptide. Represent
一実施態様では、この方法において使用する該オリゴペプチドはウイルス、バクテリア、菌類または寄生生物に由来する。 In one embodiment, the oligopeptide used in this method is from a virus, bacterium, fungus or parasite.
一実施態様では、本発明の第9の側面に記載の該方法は、
i.該レポータータンパク質の発現にしたがって哺乳類細胞を分離すること、
ii.分離した哺乳類細胞からDNAを単離すること、及び
iii.本発明の第5の側面に記載の該キメラ抗原−受容体ポリペプチドヘテロ二量体にコードされるオリゴペプチドの配列を決定すること、
の工程をさらに含む。
In one embodiment, the method according to the ninth aspect of the invention comprises
i. Separating mammalian cells according to expression of the reporter protein,
ii. Isolating DNA from the separated mammalian cells, and iii. Determining the sequence of the oligopeptide encoded by the chimeric antigen-receptor polypeptide heterodimer according to the fifth aspect of the invention,
The process of is further included.
言い換えれば、キメラ抗原−受容体ポリペプチドヘテロ二量体中の異なるオリゴペプチドを有する本発明の第4の側面に記載の哺乳類細胞が複数使用される。それらのオリゴペプチドの各々は、特定の病原体、アレルゲン、腫瘍または炎症組織(自己免疫患者の場合)に由来する。これにより、多数の異なる免疫応答についての同時検査が可能となる。1つの非限定的な例としては、診断ツールとしての使用である。 In other words, a plurality of mammalian cells according to the fourth aspect of the invention having different oligopeptides in the chimeric antigen-receptor polypeptide heterodimer are used. Each of these oligopeptides is derived from a particular pathogen, allergen, tumor or inflamed tissue (in the case of autoimmune patients). This allows for simultaneous testing for many different immune responses. One non-limiting example is its use as a diagnostic tool.
例えば、リンカー配列、リンカー長といった単一の分離可能な特徴についての代替物が本明細書において「実施態様」として示されている場合、そのような代替物は本明細書で開示された本発明の個々の実施態様から自由に組み合わせてもよい。当業者は、特定の実施態様として記載された本発明の単離された特徴は、記載された任意の他の特徴と組み合わせられることを理解する。 For example, where alternatives for a single separable feature, such as linker sequence, linker length, are referred to herein as "embodiments", such alternatives are contemplated by the inventions disclosed herein. May be freely combined from the individual embodiments of. Those skilled in the art will appreciate that the isolated features of the invention described as particular embodiments may be combined with any other feature described.
以下の例及び図によって本発明はさらに説明することができ、それによってさらなる実施態様及び利点が記述される。これらの例は本発明を説明するものであって、範囲を限定するものではない。 The invention can be further explained by the following examples and figures, whereby further embodiments and advantages are described. These examples illustrate the invention but do not limit its scope.
実施例1:開示されたキメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体を用いた哺乳類細胞におけるT細胞エピトープのスクリーニング Example 1: Screening T cell epitopes in mammalian cells using the disclosed chimeric antigen receptor polypeptide heterodimers
同種T細胞エピトープを同定する現在の方法は、原則として2つの主要なアプローチに基づいている。第1のアプローチは、MHC四量体を有するT細胞を染色することによって、または組換えTCRsを有するペプチド−MHC複合体を提示するファージ、酵母もしくは昆虫細胞を染色することによって、物理的MHC−TCR相互作用を検出することに依拠している。第2のアプローチは、ペプチドプールまたは、位置走査コンビナトリアルペプチドライブラリーを提示する樹状細胞(DCs)との共培養におけるT細胞活性化の測定に依拠している。MHC四量体ライブラリーのスクリーニングは、既知のまたは予測された抗原の認識の微細な特異性を決定するのに効果的であるが、すべてのペプチド−MHC四量体が等しい力で結合するわけではないので、低親和性相互作用は簡単に見逃される(例えば、OVA特異的OT−II及びgp61特異的Smarta2 T細胞を個々に同様に染色するためには、OVA−I−Ab四量体はgp61−I−Ab四量体の400倍以上必要である)。類似の親和性の制約は、現在のペプチド−MHC提示法に適用され、可溶性TCRsが使用される。さらに、ファージまたは酵母細胞上で効率的な表面発現を可能にするには、MHC分子を変異させる必要がある。位置走査コンビナトリアルペプチドライブラリーのスクリーニングは、TCRの交差反応性の利点を利用し、ペプチドプールを用いて、T細胞活性化をもたらすモチーフを決定する。天然に存在するペプチドに類似するT細胞エピトープがこの方法で見出されているが、同定されたペプチドはしばしば既知のタンパク質と明確な相同性を持たず、バイオインフォマティクスアプローチの助けを借りる必要がある。 Current methods for identifying allogeneic T cell epitopes are in principle based on two main approaches. The first approach is to stain physical MHC-by staining T cells with MHC tetramers or by staining phage, yeast or insect cells displaying peptide-MHC complexes with recombinant TCRs. It relies on detecting TCR interactions. The second approach relies on the measurement of T cell activation in peptide pools or in co-culture with dendritic cells (DCs) displaying position-scanning combinatorial peptide libraries. Although screening MHC tetramer libraries is effective in determining the fine specificity of known or predicted antigen recognition, not all peptide-MHC tetramers bind with equal force. because it is not a low-affinity interactions are overlooked easily (e.g., for dyeing similarly OVA-specific OT-II and gp61 specific Smarta2 T cells individually, OVA-I-a b tetramer or more is required 400 times the gp61-I-a b tetramer). Similar affinity constraints apply to current peptide-MHC display methods and soluble TCRs are used. Furthermore, the MHC molecule needs to be mutated to allow efficient surface expression on phage or yeast cells. Screening of position-scanning combinatorial peptide libraries takes advantage of the cross-reactivity of TCRs and uses peptide pools to determine motifs that result in T cell activation. Although T cell epitopes similar to naturally occurring peptides have been found in this way, the identified peptides often do not have clear homology with known proteins and require the assistance of bioinformatics approaches ..
本発明者らは、本明細書において、哺乳類細胞において直接的な、不偏性の、感受性の及び効率的なエピトープスクリーニングを可能にする普遍的なシステムの開発を開示する。このような方法は:i)APCsの複雑な混合物を提供し、各々は独特の天然に存在する配列のペプチドを提示する;ii)同種ペプチドを提示するAPCsを同定及び分離する効率的な方法を提供する;iii)その手順を反復して繰り返す可能性を提供し、そしてiv)クローニングによってペプチド配列を容易に回収できるようにする。第1の基準を満たすAPCsを産生するために、発明者は「単一ペプチド」マウスを作製するアプローチに従い、異なるペプチド−MHC提示システムを構築した。組換えDNA技術によって、ペプチドを直接MHC分子に結合させ、安定した複合体を作製し、他のペプチドが結合するのを防止した。そのようなペプチド−MHC複合体のライブラリーをMHC欠損細胞へ形質移入させることで、独自のペプチドを提示する細胞プールを得る(詳細は材料及び方法を参照)。理想的には、特定のT細胞についての同種のペプチドを担持するAPCsの同定は、該ペプチド−MHC複合体が特異的なT細胞のTCRsと結合するとすぐに容易に測定可能になるシグナルを必要とする。したがって、該ペプチド−MHC融合分子は、低親和性相互作用を感知するために調整されたTCR複合体へ結合する。直接のゼータ鎖(CD247)融合体は、様々なキメラ抗原受容体を構成するために首尾よく使用されている。しかし、天然のTCR複合体に可能な限り近く類似した分子センサーを作製するために、ペプチドMHC複合体は、ヒンジ領域、膜貫通(TM)及び細胞内(IC)部位からなる切断型TCRα及びTCRβ鎖を融合した。ペプチド−MHCをTCRシグナル伝達機構全体へ接続することで、より生理学的なシグナルがもたらされる。このMHC−TCRキメラは本明細書の文脈中でMCRとして称される。そのような分子は、TCR欠損T細胞ハイブリドーマへ形質移入する際に、NFAT−EGFPレポーターシステムを用いた特定のT細胞のTCRsによってペプチド−MHC結合の直接的な観測が可能となる(図2a)ペプチド−MHC分子ライブラリーを有する細胞と抗原特異的T細胞クローンまたはハイブリドーマとを共培養することにより、哺乳類細胞における大規模に平行した機能的スクリーニングによって、T細胞の同種ペプチド特異性を直接的に同定することができる。 We disclose herein the development of a universal system that allows for direct, unbiased, sensitive and efficient epitope screening in mammalian cells. Such methods: i) provide a complex mixture of APCs, each presenting a peptide of a unique naturally occurring sequence; ii) an efficient method for identifying and isolating APCs presenting a cognate peptide. Iii) provides the possibility of iteratively repeating the procedure, and iv) allows the peptide sequence to be readily recovered by cloning. In order to produce APCs that meet the first criterion, the inventor followed the approach of creating "single peptide" mice and constructed different peptide-MHC presentation systems. Recombinant DNA technology allowed the peptide to bind directly to the MHC molecule, creating a stable complex and preventing other peptides from binding. Transfection of such a peptide-MHC complex library into MHC-deficient cells results in a pool of cells displaying unique peptides (see Materials and Methods for details). Ideally, identification of APCs bearing cognate peptides for a particular T cell would require a signal that would be readily measurable once the peptide-MHC complex binds to a specific T cell TCRs. And Thus, the peptide-MHC fusion molecule binds to a TCR complex that has been adjusted to sense low affinity interactions. Direct zeta chain (CD247) fusions have been successfully used to construct a variety of chimeric antigen receptors. However, in order to create a molecular sensor that mimics the natural TCR complex as closely as possible, the peptide MHC complex uses truncated TCRα and TCRβ consisting of a hinge region, a transmembrane (TM) and an intracellular (IC) site. The chains were fused. Connecting Peptide-MHC to the entire TCR signaling machinery provides a more physiological signal. This MHC-TCR chimera is referred to as MCR in the context of this specification. Such molecules, upon transfection into TCR-deficient T cell hybridomas, allow direct observation of peptide-MHC binding by TCRs of specific T cells using the NFAT-EGFP reporter system (Fig. 2a). By co-culturing cells with a peptide-MHC molecule library with antigen-specific T cell clones or hybridomas, a large-scale, parallel functional screen in mammalian cells can be used to directly determine the homologous peptide specificity of T cells. Can be identified.
したがって、MCRは、MHCクラスII限定T細胞の同種ペプチドのスクリーニングのために設計し、クローン化される。以下MCR2という。MCR2は2つの鎖:切断型TCRαへ連結されたI−AbMHCクラスIIα鎖の細胞外部位を含むα鎖、並びに切断型TCRβへ連結したI−AbMHCクラスIIβ鎖の細胞外部位及びペプチド(主要LCMV由来のエピトープ、gp61)を含むβ鎖の2つの鎖からなる(図1a)。第2のMCR2もまたOVAペプチドを担持してクローン化され、該2つを、それぞれMCR2(gp61)及びMCR2(OVA)と命名した。MHC−II−TCR−BEKO胸腺腫細胞株へのMCRsの形質導入後、それらの発現は、抗MHC−II抗体で染色することで確認した。図1bに示すとおり、該MCR2は細胞表面上に効率的に発現した。これはTCR複合体のCD3構成要素と会合したことを示している。特異性を確認するために、MCR2(gp61)またはMCR2(OVA)を発現しているBEKO細胞を、精製したSmarta2またはOT−II CD4+T細胞と共培養した。非常に早く、表面からペプチド特異的なMCR2のダウンレギュレーションが、従来のTCRsと同一の動態で観測された。MCR2(gp61)は、Smarta2 T細胞と共培養した場合はダウンレギュレートされ、OT−IIT細胞存在下では、ダウンレギュレートされなかった(図1c左パネル)。逆もMCR2(OVA)に当てはまり、MCR2システムの特異性が強調された。我々はさらに、NFAT−EGFPレポーターを担持するTCR−欠損T細胞ハイブリドーマ(H18.3.13)へ形質導入することによって、MCR2がNFAT活性化を惹起する能力を評価した。再び、NFAT応答はMCR2を担持するハイブリドーマをペプチド特異的T細胞と共培養した場合のみ惹起された。該応答は2時間後には既に強固で容易に測定可能であった(図1d最右パネル)。 Therefore, MCRs are designed and cloned for the screening of allogeneic peptides on MHC class II restricted T cells. Hereinafter referred to as MCR2. MCR2 the two chains: alpha chain containing extracellular part of the I-A b MHC class IIα chain linked to the truncated TCR a, as well as extracellular site of I-A b MHC class IIβ chain joined to truncated TCRβ and It consists of two chains, the β chain, which contains the peptide (epitope from major LCMV, gp61) (FIG. 1a). A second MCR2 was also cloned carrying an OVA peptide, the two were designated MCR2 (gp61) and MCR2 (OVA), respectively. After transduction of MCRs into MHC-II - TCR - BEKO thymoma cell line, their expression was confirmed by staining with anti-MHC-II antibody. As shown in FIG. 1b, the MCR2 was efficiently expressed on the cell surface. This indicates association with the CD3 component of the TCR complex. To confirm specificity, BEKO cells expressing MCR2(gp61) or MCR2(OVA) were co-cultured with purified Smarta2 or OT-II CD4 + T cells. Very early, a surface-specific down-regulation of peptide-specific MCR2 was observed with the same kinetics as conventional TCRs. MCR2 (gp61) was down-regulated when co-cultured with Smarta2 T cells, but not in the presence of OT-IIT cells (Fig. 1c left panel). The reverse was also true for MCR2 (OVA), highlighting the specificity of the MCR2 system. We further assessed the ability of MCR2 to elicit NFAT activation by transducing TCR-deficient T cell hybridomas carrying the NFAT-EGFP reporter (H18.3.13). Again, NFAT responses were elicited only when MCR2-bearing hybridomas were co-cultured with peptide-specific T cells. The response was already strong and easily measurable after 2 hours (Fig. 1d rightmost panel).
本願発明者らは、異なる比率でMCR2(gp61)+及びMCR2(OVA)+レポーター細胞を混合し、Smarta2またはOT−II CD4+T細胞との共培養後にNFAT活性化を測定することによって、MCRシステムの感度を試験した。図1eに示すとおり、1/10000を超える頻度で存在する細胞中の特異的なNFATレポーター発現を直接検出することが可能であった。重要なことに、検出したNFAT−EGFPが発現している細胞の割合と「T細胞/イドタイプ(idotype)−特異的」MCR2と担持する細胞の割合との間で線形相関が観測され、たとえバックグランドと区別することができなくても1/10000より低い頻度で存在する特異的な細胞はなおNFAT−EGFP+であると示された。MCR2+細胞において強固なNFAT活性化を惹起することができた、異種の集合におけるペプチド特異的T細胞の最も低い頻度もまた決定された。Smarta2及びOT−IIマウスから単離されたCD4+T細胞(図1f上部パネル)または、未分類の脾臓細胞(図1f下部パネル)を異なる比率で混合し、MCR2(gp61)+又はMCR2(OVA)+細胞を刺激させるために使用した。わずか1%のペプチド特異的CD4+T細胞でさえ、T細胞が過剰に提供されたとき、MCR2+細胞中でNFAT−活性化の最大値の50%が惹起された。注目すべきことに、図1g(左パネル)に示すとおり、単一のSmarta2 CD4+T細胞でさえ、MCR2(gp61)+細胞中で有意なNFAT−EGFP活性化を惹起することができ、一方でMCR2(OVA)+細胞の場合は、おそらく相互作用の親和性が低いため、5細胞は必要である(図1右図)。これらの結果は、MCR技術が患者から採取された血液中のT細胞の特異性を観測するための高感度診断ツールとして使用できることを示している。実際、MCR2(gp61)+レポーター細胞は、LCMV感染動物の血液中の抗原特異的CD4+T細胞の増殖の効率的な追跡に使用することができる(図1h)。これらの結果は、MCR法の素晴らしい感度を示している。 We mixed MCR2(gp61) + and MCR2(OVA) + reporter cells at different ratios and measured MNF by measuring NFAT activation after co-culture with Smarta2 or OT-II CD4 + T cells. The sensitivity of the system was tested. As shown in FIG. 1e, it was possible to directly detect the specific NFAT reporter expression in cells present at frequencies above 1/10000. Importantly, a linear correlation was observed between the percentage of detected NFAT-EGFP expressing cells and the percentage of "T cell/idotype-specific" MCR2 bearing cells, even if the Specific cells present at frequencies below 1/10000, even though indistinguishable from ground, were still shown to be NFAT-EGFP + . The lowest frequency of peptide-specific T cells in the heterogeneous population that was able to elicit robust NFAT activation in MCR2 + cells was also determined. CD4 + T cells isolated from Smarta2 and OT-II mice (FIG. 1f upper panel) or unsorted spleen cells (FIG. 1f lower panel) were mixed in different ratios to give MCR2 (gp61) + or MCR2 (OVA). ) + Used to stimulate cells. Even as little as 1% of peptide-specific CD4 + T cells evoked 50% of the maximal value of NFAT-activation in MCR2 + cells when T cells were provided in excess. Remarkably, as shown in FIG. 1g (left panel), even single Smarta2 CD4 + T cells were able to elicit significant NFAT-EGFP activation in MCR2(gp61) + cells, whereas In the case of MCR2(OVA) + cells, 5 cells are required (FIG. 1, right panel), probably because of the low affinity of the interaction. These results indicate that MCR technology can be used as a sensitive diagnostic tool for observing the specificity of T cells in blood drawn from patients. Indeed, MCR2(gp61) + reporter cells can be used to efficiently follow the proliferation of antigen-specific CD4 + T cells in the blood of LCMV infected animals (FIG. 1h). These results show the excellent sensitivity of the MCR method.
複雑なライブラリー中のまれな特異的ペプチドを見出すために、開示された発明を使用するためには、NFAT−EGFP+レポーター細胞の共培養と単離のサイクルを複数回反復する必要がある。刺激の後続の回におけるNFAT活性化の効率的な検出は、その前の回の惹起されたNFATレポーターシグナルの迅速な消失に依存するため、非常に安定したEGFPは遅い蛍光タイマー(sFT)と置換した。このmCherryの変異体は時間とともに「色」が変化し、経時的に新しい(青−mCherry)と古い(赤−mCherry)NFAT活性化を区別することができ、したがって、後続の刺激の間隔をより短くすることができる。 In order to use the disclosed invention to find rare specific peptides in complex libraries, multiple cycles of NFAT-EGFP + reporter cell co-culture and isolation are required. Efficient detection of NFAT activation in subsequent rounds of stimulation relies on the rapid disappearance of the NFAT reporter signal evoked in previous rounds, so that the very stable EGFP replaces the slow fluorescence timer (sFT). did. This mCherry mutant changes its "color" over time and can distinguish between new (blue-mCherry) and old (red-mCherry) NFAT activation over time, and thus more closely spaced subsequent stimulations. Can be shortened.
第1に、開示され発明は、RAGを介した再構成を通じてgp61の中央残基のランダム化によって作製したMCR2(gp61−RSS)ライブラリー中のgp61ミモトープの検索に適用した(図2a並びに、材料及び方法)。無作為に選ばれたクローンは一貫してgp61配列の独特の突然変異体を含んでいた(図2a)このライブラリーをNFAT−sFTを担持するレポーター細胞(16.2c11)へ形質導入した後、MCR2+細胞を単離し、増殖し、gp61特異的またはOVA特異的T細胞ハイブリドーマと共培養した(図2b)。MCR2(gp61−RSS/IAb)+16.2c11細胞の約10%はgp61特的ハイブリドーマと共培養したとき、青色NFAT−レポーター活性化が示された。これらの細胞を単一細胞として単離し、増殖し、再びスクリーニングした(図2c)。試験した24個のクローンの全ては、gp61特異的ハイブリドーマとの再刺激に応答した。それらのクローン由来のMCRsのペプチド部分のPCR増幅及び配列決定により、2つの新しいミモトープと本来のgp61ペプチドが明らかとなった(図2c)。Gp61の9位のリジンをセリン(gp61S)またはアスパラギン(gp61N)に変異させており、これはSmarta2 T細胞活性化のために必要ではないことを示している。樹状細胞とT細胞の共培養において、両方のミモトープは強固なSmarta2 T細胞応答を誘導した。興味深いことに、gp61Nは、元のペプチドと類似して、増殖及びTh1様サイトカインの産生を誘導する一方で、次善のgp61Sは増殖促進にあまり効果的では無かったが、強力なTh2様サイトカイン応答を誘導した。 First, the disclosed invention was applied to search for gp61 mimotopes in MCR2 (gp61-RSS) libraries generated by randomization of the central residues of gp61 through RAG-mediated reconstitution (Fig. 2a and material. And method). Randomly selected clones consistently contained a unique mutant of the gp61 sequence (Fig. 2a) after transduction of this library into NFAT-sFT-bearing reporter cells (16.2c11). MCR2 + cells were isolated, expanded and co-cultured with gp61-specific or OVA-specific T cell hybridomas (FIG. 2b). About 10% of MCR2(gp61-RSS/IA b ) + 16.2c11 cells showed blue NFAT-reporter activation when co-cultured with gp61 specific hybridoma. These cells were isolated as single cells, expanded and rescreened (Figure 2c). All 24 clones tested responded to restimulation with gp61-specific hybridomas. PCR amplification and sequencing of the peptide portion of MCRs from those clones revealed two new mimotopes and the original gp61 peptide (Fig. 2c). Lysine 9 of Gp61 was mutated to serine (gp61S) or asparagine (gp61N), indicating that it is not required for Smarta2 T cell activation. In co-culture of dendritic cells and T cells, both mimotopes induced a robust Smarta2 T cell response. Interestingly, gp61N induces proliferation and production of Th1-like cytokines, similar to the original peptide, while suboptimal gp61S was less effective in promoting proliferation but had a strong Th2-like cytokine response. Was induced.
最後に、感染後5日及び8日後のLCMV感染動物から採取したCD4+T細胞ハイブリドーマを用いて、新規LCMVエピトープについてスクリーニングを行った(図3a及びb)。該ハイブリドーマは、LCMVに対する反応性の立証を可能にし、そしてさらなる解析のためのgp61非反応性ハイブリドーマを選択するNFAT−EGFPレポーターを担持する(図3b)。5つのそのようなハイブリドーマ(強く応答するH30、H14、H2及び弱く応答するH4、H3)は、LCMV糖タンパク質(GP)及び核タンパク質(NP)の重複するペプチドを可能なかぎり全て含むMCR2分子ライブラリーを、形質導入した16.2c11レポーター細胞をスクリーニングするために使用された。この「純粋ペプチドライブラリー」(GPL)は、GP及びNPをコードするcDNAのランダム断片をMCR2ベクターへクローニングすることで作製され(図3c)、回収したペプチドの多くは(1/6)天然のタンパク質を示すことから、ランダムの、またはコンビナトリアルペプチドライブラリーに対して有意な利点を有する。実際、5つのハイブリドーマのうち4つについては、該LCMV特異的標的ペプチドは直接同定した。ハイブリドーマの3つ(H30、H14及びH2)は、既知の主要LCMVエピトープNP311を認識し、及びH3は新しいエピトープNP547と反応した(図3d)。第5のハイブリドーマ(H4)は、スクリーニングの3回反復後でさえ、反応性レポーター細胞についての濃縮を得られなかった。このハイブリドーマにおいてTCR表面発現の試験を行い、TCR陰性であることが判明した。該TCRはおそらく初期のLCMV特異的スクリーニング後の増幅中に失われた。この結果はさらに開示した方法のTCR特異性を立証する。1つの追加したハイブリドーマ(H9)を、ランダムペプチドを担持するMCR2ライブラリーのスクリーニングに使用し、いくつかの強力な反応性ペプチドを見出したが、それらは、いずれのLCMVペプチドに類似していなかった。これは、T細胞エピトープスクリーニングについてランダムペプチドライブラリーよりGPLを使用した戦略の方がより良いことをさらに支持する。 Finally, CD4 + T cell hybridomas taken from LCMV-infected animals 5 and 8 days post infection were used to screen for novel LCMV epitopes (FIGS. 3a and b). The hybridomas carry the NFAT-EGFP reporter, which allows the demonstration of reactivity to LCMV and selects gp61 non-reactive hybridomas for further analysis (FIG. 3b). Five such hybridomas (strongly responsive H30, H14, H2 and weakly responsive H4, H3) live on the MCR2 molecule containing all possible overlapping peptides of LCMV glycoprotein (GP) and nuclear protein (NP). The rally was used to screen transduced 16.2c11 reporter cells. This "pure peptide library" (GPL) was created by cloning random fragments of cDNA encoding GP and NP into the MCR2 vector (Fig. 3c), and most of the recovered peptides were (1/6) natural. Representing proteins has significant advantages over random or combinatorial peptide libraries. In fact, for 4 out of 5 hybridomas, the LCMV-specific target peptide was directly identified. Three of the hybridomas (H30, H14 and H2) recognized the known major LCMV epitope NP311 and H3 reacted with the new epitope NP547 (Fig. 3d). The fifth hybridoma (H4) failed to obtain enrichment for reactive reporter cells even after three rounds of screening. The hybridoma was tested for TCR surface expression and found to be TCR negative. The TCR was probably lost during amplification after the initial LCMV-specific screen. This result further demonstrates the TCR specificity of the disclosed method. One additional hybridoma (H9) was used to screen an MCR2 library carrying random peptides and found several strongly reactive peptides, which were not similar to any LCMV peptide. .. This further supports that the strategy using GPL is better than the random peptide library for T cell epitope screening.
本明細書では新しい分子センサーを開示し、それは優れた特異性、感度及び早い速度で、APC側でのペプチド−MHC−TCR相互作用の検出を可能にする。このレポーターを用いることで、不偏性で機能的なT細胞エピトープスクリーニングについて、新しいアプローチが確立された。これは、優れた感度を有する発現クローニングの多様性と蛍光活性化細胞の単離のハイスループット性能を組み合わせており、哺乳類細胞におけるペプチドライブラリーの効果的な反復スクリーニングを可能にする。この全てが、当該技術分野において知られている方法に対して顕著な利点を提供する。第1にMCRsとTCRsとの間の多価相互作用のおかげで、高親和性及び低親和性結合は類似のNFATレポーターシグナルを生成し(図1d)、したがって低親和性リガンドは見逃されにくい。実際、LCMVエピトープは広く研究されてきたにもかかわらず、新規のエピトープ−NP547が同定され得た。第2に、ペプチドは、ヒト細胞の表面上に発現した天然TCR及びMHC分子の状況においてスクリーニングされるため、個々のTCRsの組換え工学またはMHCの突然変異誘発は必要ではない。第3に、LCMVウイルスペプチドスクリーニングによって例示されるように、該MCR技術は目的のT細胞によって標的とされる病原体/細胞/組織に由来するペプチドを高濃縮したライブラリーの効率的なスクリーニングを容易にする。 Disclosed herein is a novel molecular sensor, which enables detection of peptide-MHC-TCR interactions on the APC side with excellent specificity, sensitivity and fast rate. Using this reporter, a new approach has been established for unbiased and functional T cell epitope screening. This combines the versatility of expression cloning with excellent sensitivity and the high-throughput performance of isolation of fluorescence activated cells, allowing for efficient iterative screening of peptide libraries in mammalian cells. All this offers significant advantages over the methods known in the art. First, thanks to the multivalent interaction between MCRs and TCRs, high and low affinity binding produces similar NFAT reporter signals (Fig. 1d), so low affinity ligands are hard to overlook. Indeed, despite the extensive study of LCMV epitopes, a novel epitope-NP547 could be identified. Second, the peptides are screened in the context of native TCR and MHC molecules expressed on the surface of human cells, so recombinant engineering of individual TCRs or mutagenesis of MHC is not required. Third, the MCR technology facilitates efficient screening of libraries highly enriched for peptides derived from pathogens/cells/tissues targeted by T cells of interest, as exemplified by LCMV viral peptide screening. To
MCRに基づくアプローチは、用途が広く、使い易く、そして強力なT細胞の抗原特異性を同定する方法を提供する。そのように、基礎および臨床研究の様々な分野に衝撃を与えるかもしれない。規定するエフェクター腫瘍浸潤T細胞の特異性を定義することにより新規腫瘍抗原の発見を可能にする。自己反応組織浸潤性T細胞の特異性を定義することは、自己免疫疾患のための抗原特異的な治療の開発において助けとなる。これに関して、MCRはまた、ペプチド特異的なT細胞に対してT細胞エフェクター機能の効率的な方向転換について可能にし、望ましくない特異性からレパートリーを除去することを可能にするかもしれない。さらに、ミモトープライブラリーのスクリーニングは、高親和性ペプチド変異体の発見及び患者の血液中に循環するT細胞の抗原反応性について高感度フローサイトメトリーに基づく試験の開発に繋がるだろう。 The MCR-based approach provides a versatile, easy-to-use, and powerful method of identifying T cell antigen-specificity. As such, it may impact various areas of basic and clinical research. Defining the specificity of the defined effector tumor infiltrating T cells allows the discovery of new tumor antigens. Defining the specificity of autoreactive tissue-infiltrating T cells will aid in the development of antigen-specific therapies for autoimmune diseases. In this regard, MCR may also allow for efficient redirection of T cell effector function to peptide-specific T cells, possibly removing repertoires from unwanted specificity. Furthermore, screening of mimotope libraries will lead to the discovery of high affinity peptide variants and the development of sensitive flow cytometry-based tests for antigen reactivity of circulating T cells in the blood of patients.
材料及び方法
マウス
C57/Bl6マウスはチャールズリバーから購入した。Smarta2及びOT−IIマウスはRTHマウス施設で繁殖させた。
Materials and methods
Mice C57/B16 mice were purchased from Charles River. Smarta2 and OT-II mice were bred in the RTH mouse facility.
細胞株
Bekoは、TCRβ欠損マウス由来の自発性胸腺腫細胞株である。H18.3.13レポーター細胞株は、NFAT−EGFPレポーター(EGFPをコードする配列の上流に挿入された、3つのNFAT結合部位ACGCCTTCTGTATGAAACAGTTTTTCCTCC(配列番号001)をそれぞれ含む、最小ヒトIL−2プロモーターの4コピーを担持している)をTCR−B6T細胞へレトロウイルス形質導入によって作製した。16.2c11レポーター細胞株は、NFAT−sFTレポーター構成物及びマウスエコトロピックレテロウイルスレセプターSlc7a1をコードするベクターを16.2T細胞ハイブリドーマへ形質移入することによって作製した。
The cell line Beko is a spontaneous thymoma cell line derived from a TCRβ-deficient mouse. The H18.3.13 reporter cell line contains the NFAT-EGFP reporter (4 of the minimal human IL-2 promoter, each containing three NFAT binding sites ACGCCTTCTGTATGAAACAGTTTTTCCTCC (SEQ ID NO:001) inserted upstream of the EGFP coding sequence). Carrying a copy) was made by retroviral transduction into TCR-B6T cells. The 16.2c11 reporter cell line was generated by transfecting a 16.2T cell hybridoma with a vector encoding the NFAT-sFT reporter construct and the mouse ecotropic retrovirus virus Slc7a1.
ハイブリドーマの産生
単離したT細胞または胸腺細胞を、2〜3日間マウスIL−2存在下で、プラスチック結合抗CD3ε及び抗CD28抗体を用いて活性化した。等量の活性化T細胞及びTCRα−β−BW5147融合パートナーはPEG−1500を用いて融合し、そして100mMヒポキサンチン、400nMアミノプテリン及び16mMチミジン(HAT)存在下で限界希釈してプレートへ被覆した。
Production of hybridomas Isolated T cells or thymocytes were activated with plastic-conjugated anti-CD3ε and anti-CD28 antibodies in the presence of mouse IL-2 for 2-3 days. Equal amounts of activated T cells and TCR α-β-BW5147 fusion partners were fused with PEG-1500 and plated onto plates with limiting dilution in the presence of 100 mM hypoxanthine, 400 nM aminopterin and 16 mM thymidine (HAT). ..
MCR2のクローニング
該MCR2α及びβ鎖は標準的な技術によってクローン化され及び以下の部分を含む:
MCR2α鎖:GGSGGSAQ(配列番号002)リンカーによってTCRα鎖定常領域87〜137残基に連結された該MHC−II I−Abα鎖1〜208残基。
MCR2β鎖:AQSGGSGGSAQ(配列番号003)リンカーによってTCRβ鎖定常領域(C1)123〜173残基に連結された該MHC−II I−Abβ鎖1〜217残基。MCR2(gp61)残基において、MHC−II部分の29位及び30位におけるDSは、アミノ酸配列SGLNGPDIYKGVYQFKSVGSGGSGGSGDS(配列番号004)によって置換した。MCR2(OVA)においては、同じ残基はアミノ酸配列SISQAVHAAHAEINEAGRGSGGSGGSGDS(配列番号005、OVAペプチドを含む)によって置換した。
Cloning of MCR2 The MCR2 α and β chains have been cloned by standard techniques and contain the following parts:
MCR2 α-chain: the MHC-II I-A b α-chain residues 1-208 linked to residues 87-137 of the TCR α-chain constant region by a GGSGGSAQ (SEQ ID NO:002) linker.
MCR2 β chain: AHCSGGSGGSAQ (SEQ ID NO: 003) the MHC-II IA b β chain 1-217 residues linked to the TCR β chain constant region (C1) residues 123-173 by a linker. In the MCR2 (gp61) residue, the DSs at positions 29 and 30 of the MHC-II portion were replaced by the amino acid sequence SG LNGPDIYKGVYQFKSV GSGGGSGGSDS (SEQ ID NO:004). In MCR2(OVA), the same residues were replaced by the amino acid sequence S ISQAVHAAHAEINEAGR GSGGSGGSGDS (SEQ ID NO:005, including the OVA peptide).
レポーター細胞株及び単離された胸腺細胞のレトロウイルス形質導入
MCRα及びMCRβはpMYiresGFPレトロウイルスベクターにクローニングし、MCRβがGFPで置換するようにした。該研究を通して、我々はこのベクター(pMY−MCRαiresMCRβ)を用いて種々のペプチドを含むMCRを作製し、それらをMCR(「ペプチド」/「MHCハプロタイプ」)と呼んだ。 レトロウイルス含有上清を、エコトロピックPhoenixパッケージング細胞株で産生し、レポーター細胞株を感染させ、細胞を単離するために使用した。
The reporter cell line and isolated thymocytes retrovirally transduced MCRα and MCRβ were cloned into the pMYiresGFP retroviral vector so that MCRβ replaced with GFP. Throughout the study, we used this vector (pMY-MCRαiresMCRβ) to generate MCRs containing various peptides and called them MCRs (“peptides”/“MHC haplotypes”). The retrovirus-containing supernatant was produced in the ecotropic Phoenix packaging cell line, infected with the reporter cell line and used to isolate cells.
ミモトープライブラリーのRAGを介した作製
Gp61ミモトープライブラリーを作製するために、MCR2(gp61−RSS−EGFP−RSS/I−Ab)構成物は、MCR2(gp61)構成物中のgp61ペプチドの中間にEGFP及びRAG組換えシグナル配列(RSS)を含むスタッファーフラグメントを挿入することによって作製した(図2a)。この構成物をTst−4/DLL132上で培養し、単離したCD4−CD8−二重陰性(DN)胸腺細胞へ形質導入した。1週間培養後(その間、DN細胞がCD4+CD8+二重陽性(DP)細胞となり、RAGを介した再編成によってRSS−EGFP−RSSスタッファーと同様にそれらのTCR遺伝子が組換わる)、EGFPが低レベル発現の細胞を単離し、cDNAを作製した。組換えMCR2(gp61−RSS−EGFP−RSS/I−Ab)の該ペプチドコード部分を該cDNAかPCR増幅し、MCR2(gp61−RSS/I−Ab)ミモトープライブラリーを作製する空のMCR2(I−Ab)ベクターにクローニングした。
To make the fabrication Gp61 mimotope library through RAG of mimotope library, MCR2 (gp61-RSS-EGFP -RSS / I-A b) construct, MCR2 (gp61) intermediate Gp61 peptide constructs in Was prepared by inserting a stuffer fragment containing the EGFP and RAG recombination signal sequences (RSS) into E. The structure was cultured on Tst-4 / DLL1 32, isolated CD4 - CD8 - transduced into double-negative (DN) thymocytes. After culturing for 1 week (during which, DN cells become CD4 + CD8 + double positive (DP) cells and their TCR genes recombine in the same manner as RSS-EGFP-RSS stuffer by RAG-mediated rearrangement). Cells expressing low levels were isolated and cDNA was made. The peptide coding portion of the recombinant MCR2 (gp61-RSS-EGFP- RSS / I-A b) and the cDNA or PCR amplification, MCR2 (gp61-RSS / I -A b) mimotope empty MCR2 generating libraries It was cloned into the ( IAb ) vector.
純粋及びランダムなペプチドライブラリーの作製とスクリーニング
MCR2−LCMV純粋重複ペプチドライブラリーを作製するために、時間を制限してGP及びNPタンパク質をコードするDNAを消化した(タカラ DNA断片化キット)。該断片をクローニング位置に隣接するベクター配列へ相同のリンカーで結合し、PCR増幅し、ギブソンアッセンブリーによってpMY−MCR2ベクターへクローニングし、2×106クローンを作製するバクテリアへ形質移入した。16.2c11細胞へ該ライブラリーを形質導入し、そして0.5×106MCR低細胞及び2.2×104MCR高細胞を単離した。
Generation and Screening of Pure and Random Peptide Libraries To generate MCR2-LCMV pure overlapping peptide libraries, DNA encoding GP and NP proteins was digested for a limited time (Takara DNA Fragmentation Kit). The fragment was ligated to the vector sequence flanking the cloning position with a homologous linker, PCR amplified, cloned into the pMY-MCR2 vector by Gibson assembly and transfected into bacteria producing 2×10 6 clones. 16.2c11 cells were transduced with the library and 0.5×10 6 MCR low cells and 2.2×10 4 MCR high cells were isolated.
MCR2ランダムペプチドライブラリーは、オリゴヌクレオチド(GGTNNNNNNTWCNNNNNNBCCNNNSCCNNNNNNKCCNNNGGA)(配列番号006)を上記のストラテジーを用いてMCR2ベクターにクローニングすることによって作製した。このオリゴヌクレオチドは、TCRに面する位置でランダムなアミノ酸をコードしたが、アンカー残基は部分的に固定され、良好な提示を確実にした。複雑さは5.5×106細菌クローンであり、形質導入後に11.5×106の個々のMCR2+細胞を単離した。 The MCR2 random peptide library was prepared by cloning an oligonucleotide (GGTNNNNNNNNTWCNNNNNNBCCCNNNNSCCNNNNNGGA) (SEQ ID NO:006) into the MCR2 vector using the above strategy. This oligonucleotide encoded a random amino acid at the position facing the TCR, but the anchor residues were partially fixed, ensuring good presentation. The complexity is 5.5×10 6 bacterial clones and 11.5×10 6 individual MCR2 + cells were isolated after transduction.
MCRダウンレギュレーションアッセイ
他に特に記載のない限り、MCR2+Beko細胞は、示したドナーマウスから単離した5倍過剰のCD4+T細胞と共培養した。
MCR Downregulation Assay Unless otherwise stated, MCR2 + Beko cells were co-cultured with a 5-fold excess of CD4 + T cells isolated from the indicated donor mice.
MCR + H18.3.13または16.2c11細胞への刺激
他に特に記載のない限り、MCR+細胞は、示したドナーマウスから単離した5倍過剰のCD4+T細胞またはCD4+T細胞ハイブリドーマと8〜12時間共培養した。
Stimulation of MCR + H18.3.13 or 16.2c11 cells Unless otherwise stated, MCR + cells were 5-fold excess of CD4 + T cells or CD4 isolated from the indicated donor mice. + T cell hybridomas were co-cultured for 8-12 hours.
実施例2:キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体
第1のポリペプチド、α鎖(配列番号007):
MPRSRALILGVLALTTMLSLCGGEDDIEADHVGTYGISVYQSPGDIGQYTFEFDGDELFYVDLDKKETVWMLPEFGQLASFDPQGGLQNIAVVKHNLGVLTKRSNSTPATNEAPQATVFPKSPVLLGQPNTLICFVDNIFPPVINITWLRNSKSVADGVYETSFFVNRDYSFHKLSYLTFIPSDDDIYDCKVEHWGLEEPVLKHWEPEGGSGGSAQSDVPCDATLTEKSFETDMNLNFQNLSVMGLRILLLKVAGFNLLMTLRLWSS
アミノ酸1〜208はMHC2α鎖に由来する。アミノ酸209〜216はリンカー配列である。アミノ酸217−267はTCRαに由来する。
Example 2: Chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer first polypeptide, α chain (SEQ ID NO:007):
MPRSRALILGVLALTTMLSLCGGEDDIEADHVGTYGISVYQSPGDIGQYTFEFDGDELFYVDLDKKETVWMLPEFGQLASFDPQGGLQNIAVVKHNLGVLTKRSNSTPATNEAPQATVFPKSPVLLGQPNTLICFVDNIFPPVINITWLRNSKSVADGVYETSFFVNRDYSFHKLSYLTFIPSDDDIYDCKVEHWGLEEPVLKHWEPEGGSGGSAQSDVPCDATLTEKSFETDMNLNFQNLSVMGLRILLLKVAGFNLLMTLRLWSS
Amino acids 1-208 are derived from the MHC2α chain. Amino acids 209-216 are linker sequences. Amino acids 217-267 are from TCRα.
第2のポリペプチド(配列番号008):
MALQIPSLLLSAAVVVLMVLSSPRTEGGSGGSGGSGDSERHFVYQFMGECYFTNGTQRIRYVTRYIYNREEYVRYDSDVGEHRAVTELGRPDAEYWNSQPEILERTRAELDTVCRHNYEGPETHTSLRRLEQPNVVISLSRTEALNHHNTLVCSVTDFYPAKIKVRWFRNGQEETVGVSSTQLIRNGDWTFQVLVMLEMTPRRGEVYTCHVEHPSLKSPITVEWRAQSGGSGGSAQGRADCGITSASYQQGVLSATILYEILLGKATLYAVLVSTLVVMAMVKRKNS
アミノ酸1〜26はリーダーペプチドである。アミノ酸27と28の間は、提示するオリゴペプチドの挿入部位である。アミノ酸29〜36はリンカー配列である。アミノ酸37〜228は、MHC2βに由来する。アミノ酸229〜236はリンカー配列である。アミノ酸237〜287はTCRβに由来する。
Second polypeptide (SEQ ID NO:008):
MALQIPSLLLSAAVVVLMVLSSPRTEGGSGGSGGSGDSERHFVYQFMGECYFTNGTQRIRYVTRYIYNREEYVRYDSDVGEHRAVTELGRPDAEYWNSQPEILERTRAELDTVCRHNYEGPETHTSLRRLEQPNVVISLSRTEALNHHNTLVCSVTDFYPAKIKVRWFRNGQEETVGVSSTQLIRNGDWTFQVLVMLEMTPRRGEVYTCHVEHPSLKSPITVEWRAQSGGSGGSAQGRADCGITSASYQQGVLSATILYEILLGKATLYAVLVSTLVVMAMVKRKNS
Amino acids 1-26 are leader peptides. Between amino acids 27 and 28 is the insertion site for the presented oligopeptide. Amino acids 29-36 are linker sequences. Amino acids 37-228 are from MHC2β. Amino acids 229-236 are linker sequences. Amino acids 237-287 are from TCRβ.
配列番号008のアミノ酸27と28の間(GG)に挿入されるペプチド: Peptide inserted between amino acids 27 and 28 of SEQ ID NO:008 (GG):
Gp61(配列番号009):
LNGPDIYKGVYQFKSV
Gp61 (SEQ ID NO: 009):
LNGPDIYKGVYQFKSV
OVA (配列番号010):
ISQAVHAAHAEINEAGR
OVA (SEQ ID NO: 010):
ISQAVHAAHAEINEEAGR
Claims (16)
i.複数の哺乳類細胞を提供すること、ここで
− 少なくとも2個の哺乳類細胞はライブラリーのメンバーを発現し;
− 前記ライブラリーの少なくとも2個のメンバーはトランスジェニック抗原受容体をコードし;
− 前記トランスジェニック抗原受容体は:
・ MHC1またはMHC2の細胞外部位、
・ 前記細胞外部位内に含まれるオリゴペプチド、ここで該オリゴペプチドは該ライブラリーの少なくとも2個のメンバーについて異なり、及びここで該オリゴペプチドはT細胞受容体による認識に適した方法で提示され、
・ T細胞受容体(TCR)の膜貫通部位、及び
・ TCRα鎖の細胞内部位及びTCRβ鎖の細胞内部位、
を含み;
− 前記トランスジェニック抗原受容体はレポータータンパク質に機能的に連結しており、それによって、同種T細胞受容体の前記トランスジェニック抗原受容体への結合が前記レポーター遺伝子の活性化をもたらし、
ii.前記複数の哺乳類細胞をTリンパ球の調製物と接触させること、
iii.前記レポータータンパク質の検出可能なレベルにしたがって、前記複数の哺乳類細胞から検出可能なレポータータンパク質を示す細胞を分離し、活性化細胞を得ること、
iv.前記活性化細胞からDNAを単離すること、並びに
v.前記トランスジェニック抗原受容体に含まれる前記オリゴペプチド配列の配列を決定すること、
を含む、TCRが認識可能なペプチド配列を同定するための方法。 A method for identifying a peptide sequence recognizable by TCR, comprising:
i. Providing a plurality of mammalian cells, wherein - at least two mammalian cells express members of the library;
-At least two members of said library encode transgenic antigen receptors;
-The transgenic antigen receptor is:
The extracellular position of MHC1 or MHC2,
An oligopeptide contained within said extracellular position, wherein said oligopeptide differs for at least two members of said library, and wherein said oligopeptide is presented in a manner suitable for recognition by the T cell receptor ,
· T cell transmembrane region of the receptor (TCR), and · TCR alpha chain of intracellular sites and TCRβ chains of intracellular sites,
Including;
Said transgenic antigen receptor is operably linked to a reporter protein, whereby binding of an allogeneic T cell receptor to said transgenic antigen receptor results in activation of said reporter gene,
ii. Contacting the plurality of mammalian cells with a preparation of T lymphocytes,
iii. Separating cells exhibiting a detectable reporter protein from the plurality of mammalian cells according to a detectable level of the reporter protein to obtain activated cells,
iv. Isolating DNA from the activated cells, and v. Determining the sequence of the oligopeptide sequence contained in the transgenic antigen receptor,
A method for identifying a peptide sequence recognizable by TCR, comprising:
i.哺乳類細胞を提供すること、ここで
− 前記哺乳類細胞はトランスジェニック抗原受容体を発現し;
− 前記トランスジェニック抗原受容体分子は
・ T細胞受容体による認識に適した方法で提示されたオリゴペプチドを含むMHC1またはMHC2の細胞外部位、
・ T細胞受容体(TCR)の膜貫通部位、及び
・ TCRα鎖の細胞内部位及びTCRβ鎖の細胞内部位、
を含み;
− 前記トランスジェニック受容体は、レポータータンパク質と機能的に連結し、それによって、同種T細胞受容体の前記トランスジェニック抗原受容体への結合が前記レポーター遺伝子の活性化をもたらし、
ii.前記哺乳類細胞をTリンパ球の調製物と接触させ、それによって、前記レポーター遺伝子の活性化により、活性化した哺乳類細胞を得ること、
iii.前記活性化した哺乳類細胞からDNAを単離すること、並びに
iv.前記トランスジェニックキメラ抗原受容体中にコードされる前記オリゴペプチド配列の配列を決定すること、
を含む、TCR認識ペプチド配列を同定するための方法。 A method for identifying a peptide sequence recognizable by TCR, comprising:
i. Providing a mammalian cell, wherein said mammalian cell expresses a transgenic antigen receptor;
The transgenic antigen receptor molecule comprises: an extracellular position of MHC1 or MHC2 comprising an oligopeptide presented in a manner suitable for recognition by a T cell receptor,
· T cell transmembrane region of the receptor (TCR), and · TCR alpha chain of intracellular sites and TCRβ chains of intracellular sites,
Including;
Said transgenic receptor is operably linked to a reporter protein, whereby binding of an allogeneic T cell receptor to said transgenic antigen receptor results in activation of said reporter gene,
ii. Contacting said mammalian cells with a preparation of T lymphocytes, thereby activating said reporter gene to obtain activated mammalian cells,
iii. Isolating DNA from the activated mammalian cells, and iv. Determining the sequence of the oligopeptide sequence encoded in the transgenic chimeric antigen receptor,
A method for identifying a TCR recognition peptide sequence, comprising:
a.前記第1のポリペプチドは主要組織適合遺伝子複合体I(MHCクラスI)α鎖の細胞外部分を含み、及び前記第2のポリペプチドはβ2ミクログロブリン部位を含み、または、
b.前記第1のポリペプチドは主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)α鎖の細胞外部分を含み、及び前記第2のポリペプチドは主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)β鎖の細胞外部分を含み、
ここで、前記第1及び前記第2のポリペプチド鎖の少なくとも1つは、さらに前記細胞外MHC部位へ共有結合したオリゴペプチドを含み;前記第1のポリペプチド及び前記第2のポリペプチドの1つは、さらにT細胞受容体α鎖の細胞内部位または細胞内尾部、膜貫通部位、及びヒンジ領域を含み、並びに、前記第1のポリペプチド及び前記第2のポリペプチドの他方は、T細胞受容体β鎖の細胞内部位、膜貫通部位及びヒンジ領域を含む、
請求項1または2に記載の方法。 Said transgenic antigen receptor is a chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer comprising a first polypeptide and a second polypeptide, wherein a. The first polypeptide comprises the extracellular portion of the major histocompatibility complex I (MHC class I) α chain, and the second polypeptide comprises a β2 microglobulin site, or
b. The first polypeptide comprises the extracellular portion of the major histocompatibility complex II (MHC class II) α chain, and the second polypeptide is the major histocompatibility complex II (MHC class II) β chain. Including the extracellular portion of
Here, at least one of the first and second polypeptide chains further comprises an oligopeptide covalently linked to the extracellular MHC site; 1 of the first polypeptide and the second polypeptide One further comprises an intracellular site or intracellular tail of the T cell receptor α chain, a transmembrane site, and a hinge region, and the other of the first polypeptide and the second polypeptide is a T cell Including intracellular portion of receptor β chain, transmembrane portion and hinge region,
The method according to claim 1 or 2.
a.前記第1のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体I(MHCクラスI)α鎖の細胞外部分を含み、及び前記第2のポリペプチドはβ2ミクログロブリン部位を含み、または、
b.前記第1のポリペプチドは、主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)α鎖の細胞外部分を含み、及び前記第2のポリペプチドは主要組織適合遺伝子複合体II(MHCクラスII)β鎖の細胞外部分を含み、
前記第1のポリペプチド及び前記第2のポリペプチドの1つは、さらにT細胞受容体α鎖の細胞内部位または細胞内尾部、膜貫通部位及びヒンジ領域を含み、並びに、前記第1のポリペプチド及び前記第2のポリペプチドの他方は、T細胞受容体β鎖の細胞内部位、膜貫通部位及びヒンジ領域を含む、
前記第1のポリペプチド及び第2のポリペプチドを含むキメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体。 A chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer comprising a first polypeptide and a second polypeptide, wherein:
a. The first polypeptide comprises the extracellular portion of the major histocompatibility complex I (MHC class I) α chain, and the second polypeptide comprises a β2 microglobulin site, or
b. The first polypeptide comprises the extracellular portion of the major histocompatibility complex II (MHC class II) α chain, and the second polypeptide is the major histocompatibility complex II (MHC class II) β. Including the extracellular portion of the chain,
One of the first polypeptide and the second polypeptide further comprises an intracellular site or intracellular tail of the T cell receptor α chain, a transmembrane site and a hinge region, and the first polypeptide The other of the peptide and the second polypeptide comprises an intracellular site, a transmembrane site and a hinge region of the T cell receptor β chain,
A chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer comprising the first polypeptide and the second polypeptide.
i.前記第1のポリペプチド部分を形成するMHCクラスIα1、α2及びα3の各々、または、
ii.前記第1のポリペプチド部分を形成するMHCクラスIIα1及びMHCクラスIIα2、並びに前記第2のポリペプチド部分を形成するMHCクラスIIβ1及びMHCクラスIIβ2部位、及び/または、
iii.ここでMHC分子の細胞外部分は、IMGT HLAデータベースに記載されているヒト主要組織適合遺伝子複合体遺伝子ファミリーHLAのメンバーから選択される、
を含む、請求項4又は5に記載のキメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体。 The extracellular part of the MHC molecule
i. Each of MHC class I α1, α2 and α3 forming the first polypeptide portion, or
ii. MHC class IIα1 and MHC class IIα2 forming the first polypeptide part, and MHC class IIβ1 and MHC class IIβ2 sites forming the second polypeptide part, and/or
iii. Where the extracellular portion of the MHC molecule is selected from members of the human major histocompatibility complex gene family HLA as described in the IMGT HLA database,
The chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer according to claim 4 or 5, which comprises:
a.該MHCα1部位配列の1、2、3、4又は5アミノ酸後に挿入され、及び/または
b.前記オリゴペプチドが、長さが8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30または40アミノ酸である、
請求項4〜6のいずれか1項に記載のキメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体。 The oligopeptide sequence is
a. Inserted 1, 2, 3, 4 or 5 amino acids after the MHCα1 site sequence, and/or b. The oligopeptide is 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30 or 40 amino acids in length,
A chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer according to any one of claims 4-6.
i.請求項4〜8のいずれか1項に記載の該キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体、及び
ii.前記キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体に機能的に連結したエフェクター機能、を含む、前記細胞。 A cell,
i. 9. The chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer of any one of claims 4-8, and ii. Said cell comprising an effector function operably linked to said chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer.
i.レポータータンパク質、及び/または
ii.該キメラ抗原受容体ポリペプチドへ結合した細胞において、細胞死を誘導することができるタンパク質、
である、請求項10に記載の細胞。 The effector functions are:
i. A reporter protein, and/or ii. A protein capable of inducing cell death in a cell bound to the chimeric antigen receptor polypeptide,
The cell according to claim 10, which is:
iii.蛍光タンパク質、または
iv.ルシフェラーゼタンパク質、または
v.抗生物質耐性遺伝子によってコードされるタンパク質、または
vi.Creリコンビナーゼ、または
vii.CAS−9ヌクレアーゼ、または
viii.CAS−9キメラ転写抑制因子または転写活性化因子
から選択される、
請求項11に記載の細胞。 The reporter protein is:
iii. Fluorescent protein, or iv. A luciferase protein, or v. A protein encoded by an antibiotic resistance gene, or vi. Cre recombinase, or vii. CAS-9 nuclease, or viii. Selected from a CAS-9 chimeric transcription repressor or transcription activator,
The cell according to claim 11.
i.患者から得られたTリンパ球の調製物を提供すること、
ii.前記Tリンパ球の調製物を、キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体を含む請求項10〜12のいずれか1項に記載の細胞の調製物と接触させること、
ここで、前記細胞は、キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体へ結合した細胞において、エフェクター機能が細胞死を誘導することを特徴とする、
上記工程を含む、抗原に対して反応性が低下しているTリンパ球の調製物を得る方法。 A method for obtaining a preparation of T lymphocytes having reduced reactivity to an antigen, comprising:
i. Providing a preparation of T lymphocytes obtained from a patient,
ii. Contacting the preparation of T lymphocytes with a preparation of cells according to any one of claims 10 to 12, comprising a chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer.
Here, the cell is a cell bound to a chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer, wherein the effector function induces cell death,
A method for obtaining a preparation of T lymphocytes having reduced reactivity with an antigen, which comprises the above steps.
i.請求項10〜12のいずれか1項に記載の細胞を提供すること、ここで前記細胞は、前記キメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体へ機能的に連結するレポータータンパク質を含み、
ii.前記患者の血液試料をエクスビボで提供すること、
iii.前記哺乳類細胞を前記血液試料へ接触させること、及び
iv.前記哺乳類細胞中の前記レポータータンパク質を検出すること、
上記工程を含む、
患者の抗原ペプチドに対する免疫応答を検出するための方法。 A method for detecting an immune response to a patient's antigenic peptide, comprising:
i. Providing a cell according to any one of claims 10 to 12, wherein the cell comprises a reporter protein operably linked to the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer.
ii. Providing the patient's blood sample ex vivo,
iii. Contacting the mammalian cell with the blood sample, and iv. Detecting the reporter protein in the mammalian cell,
Including the above steps,
A method for detecting an immune response to a patient's antigenic peptide.
ii.前記分離した哺乳類細胞からDNAを単離すること、及び
iii.請求項4〜8のいずれか1項に記載のキメラ抗原受容体ポリペプチドヘテロ二量体中にコードされた抗原−ペプチドの配列を決定すること、
上記工程をさらに含む、
請求項15に記載の方法。
i. Separating the mammalian cells according to expression of a reporter protein,
ii. Isolating DNA from the separated mammalian cells, and iii. Determining the sequence of the antigen-peptide encoded in the chimeric antigen receptor polypeptide heterodimer according to any one of claims 4-8.
Further comprising the above steps,
The method according to claim 15.
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